Trendspaning: batteriforskning
Skribent (gästinlägg)
2026-06-30
Av Daniel Brandell
Den stora batterikonferensen IMLB (International Meeting on Lithium Batteries) sker bara vartannat år, men gick av stapeln nu under midsommarveckan 2026 i Montreal i Kanada. Konferensen har utvecklats till en samlingsplats för främst ledande akademiska grupper men också representanter för de tyngsta industriella spelarna. Mycket trender går att läsa ut av den överblick som konferenser ger: vilka forskningsområden som är heta, och vilka aktörer som dominerar. Vad gäller det senaste är det uppenbart att Asien är fortsatt tunga, medan USA i mycket lyste med sin frånvaro – detta trots att mötet var i Nordamerika.
Skall man göra en trendspaning inom batteriforskarvärlden från den första halvan av 2026 kan det vara på sin plats att ta sin utgångspunkt i konferensen mycket digra program [1], vilket spänner över en rad material, cellkemier, tillämpning och delar av batterivärdekedjan. Samtidigt skall man hålla i minnet: konferensen planeras redan långt innan, och den följer långa trender i batteriforskning, snarare än en blixtbelysning av vad som är riktigt stekhett. Och man skall också hålla i minnet att det är ett forskningsfokus på relativt låg nivå av technology readiness level: mycket av denna forskning handlar om atomära fenomen och analysmetoder snarare än att ta fram tekniska lösningar, medan annan forskning handlar om material och system som kanske hittar kommersiella tillämpningar mycket långt fram i tiden. Icke desto mindre: det händer väldigt mycket på en rad olika fronter, vilket säkerligen kommer att styra mycket forskning och resurser även framgent.
Vattenbaserade elektrolytsystem
En trend är att intresset för vattenbaserade elektrolytsystem inte verkar avta [2]. Vatten är ju inte ett konventionellt lösningsmedel för elektrolyter i Li-jonbatterier, då vatten i sig har relativt begränsad elektrokemisk stabilitet och därmed producerar vätgas och syrgas när cellspänningen är hög. Li-jonbatterier använder därför organiska lösningsmedel, vilka är elektrokemiskt mer stabila, men också flyktiga och lättantändliga, vilket påverkar säkerheten och flexibiliteten på systemnivå. Men: det finns olika sätt att molekylärt ”låsa” vattenmolekylerna, så att de inte kan reagera. Ett sätt är att höja saltkoncentrationen till extrema nivåer, men det gör samtidigt elektrolyten mycket trögflytande och dessutom ofta kostsam. Dock visar senare forskning på att det går att sänka koncentrationen, om samtidigt mindre konventionella typer av elektrodmaterial tas i bruk, eller om andra cellteknologier än de anpassade för litium-baserade kemier undersöks: här har zink-baserade system, vissa organiska elektrodmaterial och flödesbatterier länge varit intressanta, men floran av löftesrika teknologier växer. Även om de flesta av dessa batterier tar sikte på tillämpningsområden för storskalig energilagring snarare än för fordon, finns det gott om egenskaper som är relevanta även för de senare: förbättrad säkerhet, hög effekt, och numera också långvarig cykling. Utvecklingen av de vattenbaserade elektrolyterna går hand i hand med en allt bättre förståelse av vad som orsakar splittringen av vatten till vätgas och syrgas, och därmed till olika strategier för att förhindra denna.
”Anodlösa” batterier
En annan typ av cellkemi på stark frammarsch inom frontforskningen är så kallade ”anodlösa” batterier [3]. Namnet är egentligen tokigt, då alla batterier har en anod, men begreppet har nu satt sig i batterivärlden. I dessa batterier skapas anodmaterial inuti batteriet under uppladdning, genom att den metall som utgör anoden under urladdning pläteras elektrokemiskt. Genom att ta bort en komponent i batteriet så minskar det i vikt och volym, och gör därmed energitätheten högre. Det är mest litium-baserade system som har utforskats hittills, men även natrium och andra metaller är aktuella. Problemet är att metallelektroder är instabila och lätt genomgår sidoreaktioner. Samtidigt innehåller de här batterierna inget som helst överskott av litium utöver det som finns i katodmaterialet, vilket gör dem mycket känsliga för alla sorts sidoreaktioner, och därmed förlorar de snabbt i kapacitet. Men: med utveckling av nya elektrolyter, ofta samma som i fastfasbatterier, kan gränsskiktet på metallelektroden stabiliseras, och då kan batterierna fungera någorlunda stabilt. Med tanke på den höga energitätheten är möjligheterna enorma, och flygfarkoster är inte uteslutna.
Avancerad karaktärisering av batterier
En tredje forskningstrend är utvecklingen av avancerad karaktärisering av batterier och dess komponenter: detta spänner över metoder som tomografi, röntgen- och neutronspridningsmetoder, samt mikroskopering som cryo-TEM [4]. Mycket högkvalitativ forskningsinfrastruktur har byggt upp under den senaste tioårsperioden, och det är nu frukterna kan börja skördas på allvar. Det går då i realtid att följa utvecklingen av elektroder, ytskikt och andra batterikomponenter, på submikroskopisk skala. Detta bidrar väsentligt till att kunna identifiera sidoreaktioner och potentiella mekaniska och elektrokemiska problem, vilka gör det möjligt att förebygga dessa och förlänga batteriernas livstid och förbättra deras säkerhet. Även industrin börjar i allt större utsträckning hitta in till dessa forskningsanläggningar, då det finns mycket att tjäna på en bättre förståelse av cellkemin.
Egna kommentarer
Avslutningsvis: fastfasbatterier och natriumbatterier utgör fortsatt mycket kraftfulla och expansiva forskningsfält, men AI-orienterade studier av batterier växer nästan än snabbare – i alla fall i spetsforskningstidskrifter. AI appliceras för materialforskning, produktionsforskning, cyklingsdata, med mera. Ändå känns det som att fältet väntar på ett första riktigt stort AI-orienterat forskningsgenombrott som på allvar ändrar forskningsriktningen. Kanske under hösten? Eller under 2027?
Referenser
[2] H. Chen et al., Nature Communications, 17 (2026) 2895. https://doi.org/10.1038/s41467-026-69384-2
[3] T.M. Hagos et al., Nano Energy, 154 (2026) 112022. DOI: 10.1016/j.nanoen.2026.112022
[4] Y. Xu et al, EES Batteries, 2 (2026) 795. DOI: 10.1039/D6EB00054A