Pulsladdning kan revolutionera batteriteknologin

Idén: Fokus på laddning

Det händer saker just nu i batteribranschen. Utveckling av så kallade framtidens batterier, som bygger på nya material och nya typer av batterikemi, pågår för fullt på flera håll. Behovet är verkligen stort. Litium – världens mest eftertraktade batterimetall – är dyrt, och tillgången beror i praktiken på ett fåtal länder.

Biträdande professor för institutionen för teknisk fysik vid Aalto-universitetet Yaolin Xu forskar kring framtidens batterier inom projektet Fast-Charging Future Batteries (FAST). Han utreder om det går att förlänga livslängden för batterier genom att ladda dem med hjälp av så kallad pulsladdning i stället för traditionell konstantström.

“Vid pulsladdning tillför man ström en stund för att sedan avbryta. Det här upprepas regelbundet”, förklarar Xu.

Xu berättar att han i en tidigare undersökning kommit fram till att pulsladdning i bästa fall kan fördubbla livslängden för NMC-grafitbatterier. NMC-batterier är vanliga i till exempel bärbara elektroniska apparater och elbilar.

Fast-Charging Future Batteries (FAST)

FAST-projektet startades i januari 2026 och leds av biträdande professor Yaolin Xu vid Aalto-universitetet. Han har ett team på åtta medarbetare som också sysselsätter studenter och forskningsassistenter.

FAST finansieras av Teknologiindustrins program Future Makers som stöder projekt som syftar till innovation och en hållbar framtid.

Det är ännu oklart om pulsladdning också fungerar i andra batterityper. Xu och hans kollegor arbetar på att utveckla allt bättre modeller för pulsladdning, för att tekniken eventuellt också ska kunna tillämpas på andra batterityper. Xus strategi är tvärvetenskaplig forskning: FAST sysselsätter både materialvetare och experter inom ingenjörsvetenskap.

”Dagens ingenjörsvetenskapliga modelleringar är inte tillräckligt noggranna. Vi får avsevärt bättre batterimodelleringar när vi kompletterar dem med data från materialforskning.”

Effekten: Mycket mer långlivade batterier

Xu har som mål att med hjälp av de förbättrade modelleringarna optimera pulsladdningstekniken så att framtidens batterier blir mer långlivade oavsett laddningshastighet. Med dagens teknik orsakar en snabbladdning av en elbil, till exempel på en servicestation, förändringar i batterimaterialen. Förändringarna förkortar batteriets livslängd.

”Min målsättning är att fördubbla livslängden för batterier även när man använder mycket snabb 5C-laddning.”

5C-laddning innebär att batteriet teoretiskt kan laddas på 12 minuter.

Projektet FAST forskar kring hur framtidens batterier åldras. Forskningsteamet, som biträdande professor Yaolin Xu leder, måste bygga åtminstone en del av batterierna själva eftersom de ännu inte går att köpa.

En del av forskningsutrustningen finns redan på Aalto-universitetet, och resten kommer under våren. När hela utrustningen är installerad kan experimenten börja.

Projektet FAST syftar till att förbättra säkerheten för uppladdning av batterier genom att förebygga förekomsten av så kallade dendriter. De är spetsiga metallkristaller som uppstår i batterier när de laddas upp och när de laddar ur.

”En stor del av olyckor kopplade till elbilsbatterier beror just på dendriter.”

Framtiden: Flera användningsområden

Xu berättar att det redan finns företag som bygger prototyper av snabbladdare med pulsladdning, men de är ännu inte kommersiellt tillgängliga. Det är ändå möjligt att vi i framtiden laddar våra elbilar på servicestationer med just sådana laddare.

Den biträdande professorn påpekar att FAST-projektet inte bara handlar om pulsladdning, utan först och främst om att ta fram bättre batterimodeller. Dessa är till nytta också när man till exempel utvecklar hanteringssystem för batterier.

”Goda batterihanteringssystem behövs bland annat i elnät när man lagrar förnybar energi i batterier.”