Vil produsere grafénbatterier i Norge

Bakgrunnen er at den amerikanske leverandøren av grafén, grafénoksyd og grafénbaserte superbatterier Nanotech Energy (NTE) for noen uker siden kunngjorde at de har forsert et viktig hinder for å kunne produsere høykvalitets grafénbaserte materialer.  Det første patentet for grafén, som nå er eksklusivt lisensiert til  Nanotech Energy, ble levert i 2002 av dr. Richard Kaner, medgründer i Nanotech og professor i kjemi og materialteknologi  ved UCLA.

Global avtale

Mange gode krefter har samlet seg i selskapet Vili Vé Group AS, og med støtte fra norske samarbeidspartnere i bl.a. Freber Elektronikk og Eltek har de inngått avtale med Nanotech Energy om globalt salg og distribusjon (eksklusiv per kunde) av grafénprodukter og batterier fra det amerikanske selskapet.

Batterifabrikk

I tillegg har Vili Vé Group som mål å sette opp en batterifabrikk i Norge, med to prosesser: For det første vil de kunne motta elektroder fra USA for å sette sammen batteriene til 18650, pouch eller prismatiske celler. For det andre kan de benytte norske naturressurser, grafitt, for å produsere grafen og neste generasjons batterier, og utvikle nye typer batterityper vha. norske og utenlandske spesialister.

Grønt

– Dette skal være «grønn» produksjon vha. vann, vind og sol. Vi har god ressurstilgang i form av verdens reneste grafitt fra norske leverandører, og har inngått intensjonsavtale om leie av 20 mål til bygging av en pilotfabrikk i Mo Industripark, Mo i Rana, forteller Morten M. Bakken og Bjørnar Iversen i Vili Vé Group. – Så snart forskningen på elektroder er ferdig, kan vi sette opp fabrikken relativt raskt, sier Iversen.

Forsket på produksjon

Dr. Kaner hentet i sin tid inn kjemieksperten dr. Maher El Kady til Kaner Lab, og disse to la så grunnlaget for videreutvikling av grafen og superledermaterialer. De ønsket å finne et anvendelig alternativ til den heller upraktiske produksjonsmetoden som blant annet Nobel-prisvinnerne i 2010 demonstrerte (mange mener Kaner burde fått denne prisen, red. anm.), ved å lage stadig tynnere lag av grafitt ved å skalle av lag for lag med limbånd.

Superkondensatorer

Underveis oppdaget forskerteamet at grafénmaterialet hadde ekstreme energilagringsegenskaper: Som en super-superkondensator, med høy kapasitet og rask lade- og utladingssyklus. Fordi man ved hjelp av grafen kan lage kondensatorer med større overflate enn før,  blir det mulig å lage svært raske og energitette batterier. NTE skal klare å produsere mer enn 2500 kvm grafén per gram, noe som gir en formidabel flate å spre ladning på.  – Og den største nyheten er kanskje at siden disse batteriene i praksis lages av karbon og vann, kan de kastes eller brukes som hageavfall, uten fare for miljøet, sier dr. Kaner selv.

Grafénblekk

Produksjonsmetoden synes enkel i sitt prinsipp; Man blander grafittoksyd med vann, frysetørrer det og utsetter det for laserglimt. Lysenergien omdannes til varme og brenner vekk oksygenet – og man sitter igjen med rent grafén. På denne måten er det mulig å «skrive» elektroder/kretser i grafen. I sin enkleste form, ved hjelp av grafittoksyd på en CD og bruk av en vanlig CD-etikettskriver. Dette skal videreutvikles til stadig bedre produksjonsmetoder for superkondensatorer og batterier.

Ekstrem overflate

– Det er allment kjent at egenskapene til grafen varierer avhengig av antall lag. Det høye overflatearealet for vårt grafen har potensiale til å endre grafénindustrien dramatisk, sier dr. Maher El Kady.  – Vi produserer allerede superbatterier, superkondensatorer, ledende blekk og ledende epoksy med uovertruffen ytelse, og har på ansvarlig vis styrket vår ledelse i hvert av disse feltene, ved å gjøre dem alle tryggere, understreker han.

Industrieventyr

Nå ønsker Vili Vé Group å få med seg flere aktører på et industrieventyr i Norge: – Vi ønsker å bygge industri i Norge. Vi tenker langsiktig, og skal både produsere og innovere, sier Bakken. Derfor inviterer de nå industrifolk til å delta. – Vi skal bygge clustere som kan være med og utvikle løsninger for energilagring til forskjellige sektorer, slik at vi kan bygge opp en hel verdikjede, understreker Iversen. Han oppfordrer interesserte til å finne mer informasjon på hjemmesiden www.vilivegroup.com.

Fem generasjoner

Utviklingen av batteriteknologien er inndelt i fem generasjoner, der den første allerede er klar. Her snakker man 2500-3500mAh med indre motstand på bare 30 mOhm og opp til 1000 ladesykluser. Så utvikles teknologien gradvis i flere generasjoner og for ulike anvendelser, opp til generasjon V, som skal klare mellom 6450 og 8500 mAh og ha indre motstand på kun 5 mOhm!

Sikre og anvendelige

Et viktig poeng er at batteriene vil være mye sikrere enn dagens Litium-batterier, som fører med seg brann- og eksplosjonsfare både under transport og bruk. Grafénbatteriene, derimot, er ikke-brennbare og giftfri. Aktuelle anvendelser omfatter alt man kan tenke seg, fra biler til smarttelefoner, datamaskiner, sol- og vindenergi, stabilisering av kraftnett, elverktøy, medisin, forsvar og alle andre steder elektrisk energi skal lagres eller brukes.

NTE jobber i dag med fire andre batterikjemier som skal kunne takle alt fra økt elektrokjemisk ytelse til bedre sikkerhet og lavere kostnad.

Vil ekspandere globalt

– Vi har planer om å ekspandere globalt som distributør, og skal etablere oss i Asia, bl.a. i  Hong Kong og Taiwan, sier Bakken. Med seg i Vili Vé har han en sterk ressursgruppe på rundt 20 personer med lang erfaring og høy kompetanse, inkludert serieentrepenøren dr. Jack Kavanaugh, CEO i Nanotech Energy, Per Otto Dyb, Robin Waaler, Bjørnar Iversen, Erik Myhre, FoU-direktør i Eltek, og Stein Erik Bjørnerud, Freber Elektronikk.

Produktporteføljen fra NTE omfatter: Superbatterier, superkondensatorer, grafén, blekk, pulver, pasta og epoksy, samt nanotråder i sølv.

Vili og Vé var for øvrig, ifølge norrøn mytologi, brødrene til guden Odin. Sammen skapte de Jorden av den døde kroppen til jotnen Yme.

Se illustrerende videoer av grafénteknologiene her:

https://www.youtube.com/watch?v=-NM0lWTfAv0&t=7s 

https://www.youtube.com/watch?v=PuHrUnCOWWo&t=26s