Forskning

Forskningsområden

Aktiv materialbearbetning och återvinning

Ett hållbart batteriekosystem börjar med hur vi utvinner, bearbetar och återvinner kritiska råmaterial. Vid vårt center arbetar vi över hela spektrumet av produktion av aktiva material – från malm till elektrod och tillbaka igen. Vår forskning omfattar både primära och sekundära vägar, där vi kopplar samman mineralbearbetning, kemisk syntes och materialteknik med digital modellering och realtidsstyrning.

I de uppströms processerna utvecklar vi effektiva och lågemitterande metoder för krossning, malning, lakning och raffinering av batterirelevanta material som litium, nickel, mangan, grafit och kisel. Nedströms fokuserar vi på syntes och ytmodifiering av aktiva material, anpassade för nästa generations cellkemier. Vi är också ledande inom återvinningsinnovation, med banbrytande arbete inom katod-till-katod-regenerering, sluten processkontroll och materialspårning via digitala produktpass.

Vårt arbete stödjer cirkulära värdekedjor genom att integrera metallurgi, processimulering och systemnivåoptimering. Genom nära samarbete med gruvbolag, återvinningsstartups och batteritillverkare säkerställer vi att innovationer inom materialbearbetning och återvinning är skalbara, kostnadseffektiva och i linje med EU:s strategier för kritiska råmaterial samt svenska industriella prioriteringar.

Battericellstillverkning

Från laboratorielinjer till gigafabriker utvecklas battericellstillverkning snabbt – och vi är i framkant av denna omvandling. Vårt arbete omfattar hela produktionsflödet: slurryblandning, elektrod­beläggning och torkning, kalandrering, cellmontering, elektrolytpåfyllning, formation och åldring.

Vi kombinerar djup processförståelse med banbrytande digitalisering. Genom multifysikalisk processimulering – som fångar termiska, fluidiska, mekaniska och elektrokemiska interaktioner – ger vi förutsägande insikter i hur celler beter sig under produktion. Dessa simuleringar informerar processdesign, styrstrategier och defektförebyggande åtgärder genom hela kedjan.

Parallellt utvecklar och tillämpar vi avancerad experimentell mekanik för att observera och kvantifiera materialbeteende i realtid. Vår infrastruktur stödjer röntgenavbildning, höghastighetsfotografering, laser-Doppler-vibrometri och 3D-ytskanning – vilket möjliggör icke-invasiva mätningar av deformationer, tjockleksvariationer, vätningsdynamik och mekaniska spänningar under tillverkningen. Dessa tekniker ger den empiriska grunden för att validera simuleringsmodeller och finjustera produktionsparametrar med precision.

Vi är också pionjärer inom TLP (Technical Language Processing) – metoder som automatiserar kunskapsutvinning från tekniska manualer, processloggar och vetenskaplig litteratur. Detta hjälper till att skapa intelligenta testprotokoll, jämföra processer mellan fabriker och strukturera beslutsstödsystem för produktionstekniker. Allt detta matar in i våra digitala tvilling-ekosystem och IT/OT-integrationsramverk.

Genom att kombinera modellbaserad styrning, inline-mätningstekniker och edge-AI för defektdetektering påskyndar vi implementeringen av smartare, snabbare och mer hållbar batteritillverkning. Vi samarbetar nära med utrustningsleverantörer, materialproducenter och batteritillverkare för att säkerställa att forskningen översätts direkt till industriell praxis – med demonstratorer, testbäddar och öppen infrastruktur för skalbar innovation.

Battericellsutveckling

Utvecklingen av avancerade battericeller kräver sömlös integration av materialvetenskap, elektrokemi, systemteknik och dataanalys. Vårt center bygger verktyg och metoder för att accelerera denna process – från materialval till fullskalig cellevaluering och implementering av digitala tvillingar.

Vi är specialiserade på simuleringsdriven celldesign, där elektrokemiska, termiska och mekaniska modeller kombineras på flera skalor. Vårt angreppssätt gör det möjligt för forskare och utvecklare att virtuellt utforska hur förändringar i material, geometri och tillverkningsförhållanden påverkar cellers beteende i praktiken.

Vi integrerar också datadrivna metoder – inklusive maskininlärning och teknisk språkbehandling (TLP) – för att snabba upp designiteration och testplanering. TLP-tekniker utgör en hörnsten i vår materialinnovationsstrategi. Genom att extrahera strukturerad kunskap ur stora mängder tekniska dokument, patent och vetenskaplig litteratur kan vi identifiera lovande materialkombinationer, parameterområden och designheuristiker som annars hade förblivit dolda. Detta möjliggör snabbare konvergens mot högpresterande cellkemier och gränssnitt, även inom framväxande områden som natriumjon- och solid-state-batterier.

Ett nyckelfokus är att skapa interoperabla och modulära plattformar för celldesign och utveckling. Vi stödjer experimentell validering genom avancerade testutrustningar, inklusive dynamisk elektrokemisk impedansspektroskopi (dEIS), ultraljudsavbildning och multifysikaliska testmiljöer. Dessa plattformar kopplas till digitala tvillingar som länkar laboratorieresultat till industriella förhållanden, vilket möjliggör förutsägande styrning och systemnivåoptimering.

Oavsett om det gäller LFP, NMC, natriumjon, Li-S eller solid-state-celler bidrar våra metoder till kortare utvecklingscykler, minskat materialsvinn och snabbare implementering i fordon, energilagring och industriella applikationer.