I dag 3d-skrivs vissa kopparkomponenter genom att använda laser och en pulverform av metallen, en mer komplex design än vad som är möjligt att forma i traditionell tillverkning. Men det finns ett par problem.
Sammansättningen i kopparpulvret gör att 60 procent av energin från lasern reflekteras bort. Det innebär i sin tur att materialet får lägre densitet än önskat. Det har Graphmatech hittat en lösning på – med effekten att metallen blir ännu bättre än i sin grundform.
Läs mer: Svenskt bolag vill göra batterier utan kobolt – får miljontillskott
Bolagets patenterade modell bygger på att belägga metallpulverkorn med ämnet grafen för att förändra dess egenskaper. Det fungerar på såväl stål som aluminium och alltså koppar.
”Genom att belägga kopparpulver med grafen får vi ned reflektionen från lasern med 67 procent”, säger Mamoun Taher.
Slutprodukten är en 3d-printad komponent i koppar-grafen-komposit. Förutom att processen att ta fram delen är mer effektiv och ger högre densitet, leder sammansättningen också ström 60 procent bättre än ren koppar.
En vinn-vinn-situation, menar Mamoun Taher.
”Du kan använda mindre material för att uppnå samma effekt. Kompositen har också bättre mekaniska egenskaper som gör att till exempel batterier håller längre.”
Var finns koppar i dag i moderna batterier?
”I litiumjon-batterier används koppar som en så kallad ’collector’, en folie i batteriet. Men där forskar vi dessutom tillsammans med Uppsala Universitet på att byta ut koppar mot en grafen- och aluminium-komposit istället. Hittills verkar det mycket lovande.”
Aluminium är en betydligt lättare metall som dessutom finns i överflöd.
Elbilar innehåller omkring 80 kilo koppar i dag, säger Mamoun Taher. Metallen sitter främst i kopplingar mellan batterikällor. Kan dessa minskas bygger du ett lättare batteri som också sparar material.
”Till 2030 räknar man med en brist på 10 miljoner ton koppar. Det tror vi att vi kan hjälpa till att undvika.”
Läs mer: Så rustar svenska bolagen för elektrifiering – med konfliktmetaller och havsvatten
Grafen är ett så kallat 2d-material, eftersom det bara består av ett atomlager, och är 200 gånger starkare än stål. Det är dessutom genomskinligt, böjbart och har en mycket god elektrisk ledningsförmåga.
Däremot kan det inte ersätta stål.
Grafen upptäcktes 2004 av de två forskarna Andre Geim och Konstanin Novoselov. Sex år senare tilldelades de Nobelpriset i fysik för upptäckten.
Graphmatech har precis stängt en kapitalrunda på 84,5 miljoner kronor, till en värdering om nära 250 Mkr, som leddes av den nya investeraren Molindo Energy och den befintliga investeraren ABB Technology Ventures.
Nytillkomna delägare i rundan är också Forward Ventures och SEB Venture Debt, samtidigt som övriga befintliga ägare, Almi Invests fond Green Tech, Walerud Ventures och KIC Innoenergy, också fortsätter att investera i bolaget.
”Genom att möjliggöra grafens egenskaper i industriell skala erbjuder Graphmatechs teknik en enorm potential i en hållbar övergång till elektrifiering av industrin, inom additiv tillverkning och i nästa generation energilagring, säger Kurt Kaltenegger, chef för ABB Technology Ventures, i ett uttalande.
Läs mer: Vem ska bygga Apples nya bil egentligen?
Bolaget omsatte blygsamma 654 000 kronor under 2020 med en rörelseförlust på 8,7 Mkr. I år ser de ut att gå mot en rejäl tillväxt med ”ett antal miljoner”, men än så länge är det långt kvar till lönsamhet.
”Det är viktigt att skala upp försäljningen också, men inom materialteknik pratar vi många år av utveckling”, säger Mamoun Taher.
Näst steg, enligt honom, är att skala upp produktionen av det egna grafenkompositer samtidigt som man ska validera forskningsresultaten kring kompositerna tillsammans med sina industripartners.
