Исследователи из Технологического университета Чалмерса создали аккумуляторную батарею, имеющую в десять раз лучшую производительность, чем предыдущие версии. Углеродное волокно это одновременно электрод, проводник и несущий материал. Последние открытия ученых открывают путь по существу «невесомому» хранению энергии в транспортных средствах и других технологиях. Аккумуляторы электромобилей сегодня составляют большую часть их веса. С другой стороны, батарея работает и как источник энергии, и как часть конструкции кузова автомобиля.
Это называется «невесомым» накопителем энергии, потому что, по сути, вес аккумулятора исчезает, когда он становится частью несущей конструкции. Расчеты показывают, что такой многофункциональный аккумулятор может значительно снизить вес электромобиля. Разработка структурных батарей в Технологическом университете Чалмерса продолжается в течение многих лет исследований. Помимо того, что они жесткие и прочные, они также обладают хорошей способностью химически накапливать электрическую энергию. Эта работа была названа Physics World одним из десяти величайших научных открытий 2018 года.
Первая попытка построить структурную батарею была предпринята еще в 2007 году, но до сих пор оказалось трудным производить батареи с хорошими электрическими и механическими свойствами. Исследователи из Чалмерса в сотрудничестве с Королевским технологическим институтом KTH в Стокгольме представили конструктивную батарею со свойствами, которые намного превосходят все известные до сих пор. Производительность в десять раз выше, чем у предыдущих прототипов структурных аккумуляторов. Углеродное волокно позволило создать прочную и конкурентоспособную конструктивную батарею также с точки зрения емкости хранения энергии. У этого аккумулятора плотность энергии 24 Втч / кг, что составляет около 20% емкости по сравнению с литий-ионными аккумуляторами. Но поскольку вес транспортных средств можно значительно уменьшить, электромобилю на такое же количество километров потребуется меньше энергии. Такая батарея может конкурировать со многими другими широко используемыми строительными материалами. Лейф Асп, профессор компании Chalmers и руководитель проекта, пояснил: «Предыдущие попытки создать структурные батареи привели к созданию элементов с хорошими механическими свойствами или хорошими электрическими свойствами. Но здесь, используя углеродное волокно, мы смогли спроектировать структурную батарею с конкурентоспособной емкостью хранения энергии и жесткостью ».
В настоящее время реализуется новый проект, финансируемый Шведским национальным космическим агентством, в котором характеристики структурной батареи будут еще улучшены. «Структурная батарея следующего поколения имеет фантастический потенциал. Применительно к потребительским технологиям, через несколько лет можно будет производить смартфоны, ноутбуки или электрические велосипеды, которые будут иметь половину нынешнего веса и станут много компактнее », - сказал Лейф Асп.
