Eftersom marknaden för litiumjonbatterier genomgår en kraftig expansion, står vi inför en växande beroende av miljöskadliga bindemedel av polyvinylidenfluorid (PVDF) (en typ av PFAS), som är en nödvändig komponent i en litiumbattericell. I detta projekt strävar projektparterna efter att använda ett biobaserat grönt bindemedel från majsstärkelse som ett alternativ till PVDF. Genom detta kommer projektet att underlätta en nödvändig industriell övergång från beroende av fossila bränslen till en hållbarhet förankrad i bioekonomin.
Projektets huvudmål är att minska batteritillverkningsindustrins beroende av PFAS-kemikalier. För att uppnå detta utnyttjar projektet partnerskap med Northvolt och industriella partners inom biomaterial för att optimera och skala upp labbtestade biobaserade material till pilotlinjetester för demonstration. Detta kommer att göras i samarbete med Chalmers, som kommer att förbättra bindemedlets kemi. Tester i pilotskala kommer att fastställa biobaserade bindemedlets livsduglighet för att kunna användas inom industrin.
För att möjliggöra övergången från PFAS-kemikalier kommer projektet att samarbeta med nyckelindustripartners för att förbättra kemin hos biobaserade bindemedel, beläggningsmetoder och implementering i storskalig produktion. Detta kommer att resultera i en märkbar ökning av vår teknologiredo-nivå (Technology Readiness Level, TRL) från 3 till 6.
För att underlätta detta har projektet fastställt flera distinkta delmål:
(1) Oktober 2024: Testning av biobaserat bindemedel på pilotlinjen;
(2) Mars 2025: Optimering av biobaserad bindemedelskemi och överföring till pilotlinjen;
(3) Januari 2026: Utvärdering i pilotskala av det optimerade biobindemedlet;
(4) Maj 2026: Integrering av förfinade beläggningsmetoder med det nya biobindemedlet på pilotlinjen för batteriproduktion.
Därför är detta viktigt
När PFAS-restriktioner ökar i Europa och batteriindustrin upplever en enastående tillväxt är detta projekt en välbehövd insats som kommer i rätt tid. Med framgången från det nuvarande projektet med att utveckla biobaserat bindemedel förväntar projektet sig flera betydande samhälls- och ekonomiska påverkningar genom övergången från PFAS-material inom batterisektorn till utvecklade biobaserade bindemedel. Genom att lokalt utveckla biobaserade bindemedel i Sverige och Europa kan vi säkerställa en konsekvent lokal produktionskostnad, vilket kommer gynna den växande batteriproduktionssektorn avsevärt. Detta kommer att möjliggöra för batteriindustrin att omorientera sig mot en hållbar framtid med fokus på bio, vilket kommer att få direkta konsekvenser för andra marknader såsom elbil- och elektroniksektorerna.
Förväntat resultat
Projektparternas laboratorieresultat har visat att biobaserade bindemedel ger överlägsen flexibilitet och vidhäftning för elektroder jämfört med PVDF, vilket förbättrar säkerheten och prestandan hos batteriet. Genom att helt övergå till biobaserade bindemedel kan vi minska de årliga CO2-utsläppen inom Europas batterisektor med cirka 500 miljoner kg. Detta kommer inte bara att markant förbättra Europas ekologiska fotavtryck inom batteritillverkning, utan det kommer också att ha en positiv inverkan på andra relaterade marknader (som elbilar och elektronik) som också strävar efter att minska sin koldioxidutsläpp.
Deltagare
Northvolt and Chalmers.
Budget & tidplan
Projektet har en total budget på 10 MSEK och kommer att pågå under 2,5 år– från november 2023 till maj 2026.