En anod är en negativ elektrod (eller negativ pol) och en av de viktigaste delarna av ett batteri . Anoden är vanligtvis tillverkad av en metall som oxiderar och skickar elektroner till katoden (den positiva elektroden). Denna elektrokemiska reaktion producerar elektroner (dvs. elektricitet).
Industrin behöver batterimetaller – men de svenska projekten är få. Talga går mot strömmen och vill bygga batterianoder med grafit från Vittangi. – Vi bygger Europas första fabrik för batterianoder vid Luleå Industripark! Första spadtaget togs för två år sedan med pompa och ståt, med ministrar och media på plats, men bygget har fortfarande inte kommit igång.
Under de senaste åren har det visat sig att grafiten i anoden med fördel kan bytas ut mot kisel. Kisel kan absorbera energi med upp till tio gånger så hög täthet som grafit! Och eftersom det är fullt av kisel i jordskorpan (det är bara syre som det finns mer av i marken), är det billigt att få tag i.
Kiselanoder
Men just nu är det en annan batteriteknik som rullas ut. Nämligen kiselanoder. Det handlar inte om ett helt nytt batteri från grunden, utan om en vidareutveckling av litiumjonbatteriet. Det är pluspolen (katoden) som innehåller litiumoxid och ger batteriet dess namn. Minuspolen (anoden) är idag av grafit, en mjuk typ av kol.
Under de senaste åren har det visat sig att grafiten i anoden med fördel kan bytas ut mot kisel. Kisel kan absorbera energi med upp till tio gånger så hög täthet som grafit! Och eftersom det är fullt av kisel i jordskorpan (det är bara syre som det finns mer av i marken), är det billigt att få tag i. Och bäst av allt: man behöver inte bygga om batterifabrikerna, för i övrigt byggs batteriet precis som tidigare. Man byter bara ut materialet i anoden.
Denna alternativa typ av litiumjonbatteri använder kisel för att uppnå tre gånger bättre prestanda än nuvarande grafit-litiumjonbatterier. Batteriet är fortfarande litiumjon som det som finns i din smartphone, men det använder kisel istället för grafit i anoderna.
Råmaterial som används i alla batterier måste idag importeras till Europa. Detta väcker ofta frågor om hur det är med konkurrensförmåga, miljö, ansvar och geopolitik.
En av batteriernas viktigaste komponenter är anoden. Det har beräknats att år 2030 är anod förbrukningen ca 80 kg per bil. Utan en betydande förändring är Europa i fortsättningen helt beroende av asiatisk, till stor del syntetiskt och fossilbaserat grafitmaterial vid anskaffning av material till anoden.
Lignode
Snabbare laddning, förnybart och dessutom lägre klimatavtryck. Det är tre argument för Lignode, skogskoncernen Stora Ensos ligninbaserade alternativ till grafit i anoder till litiumjonbatterier.
Lignode är en ligninbaserad grafitprodukt utvecklad vid företagets innovationscenter för biomaterial i Stockholm. Det har en amorf och mycket öppen struktur i det hårda kolet vilket gör att en anod tillverkad av materialet kan laddas och laddas ur snabbare än grafit.
– Dessutom har det en högre cykelstabilitet och bättre prestanda vid lägre temperaturer.
Ser man till miljöaspekten kommer ligninet från befintliga, förnybara och spårbara källor som finns tillgängliga i Europa. Grafit är ett fossilt kol som antingen bryts eller tillverkas av andra fossilbaserade material.
Materialet testas nu av kunder i forsknings- och pilotprojekt. Det kan användas i alla typer av litiumjonbatterier som idag använder grafit. Det handlar om batterier för allt från konsumentprodukter till elbilar och storskalig energilagring.
– När vår pilotanläggning nu kör igång produktionen blir Stora Enso en del av en ny värdekedja som kan leverera mer hållbara anodmaterial för batterier. Med Lignode kan vi erbjuda ett biobaserat, konkurrenskraftigt material med hög prestanda som kan ersätta den traditionellt använda grafiten.
Den globala marknaden för batterier förväntas öka tiofalt under det kommande decenniet. Detta då batteritillverkare letar efter mer hållbara material för elektrifierade fordon. Då hållbarhet blivit högsta prioritet inom fordonsbranschen, fokuserar nu biltillverkare och batteritillverkare allt mer på att reducera elbilarnas koldioxidutsläpp.