Электромобили будущего станут легче, быстрее и безопаснее.
Ученые из Швеции сделали прорыв в разработке так называемых «структурных батарей», представив батарею, которая по своим характеристикам в 10 раз превосходит предыдущие эксперименты, сообщает SecurityLab.ru. Новинка, разработанная исследователями из Технологического университета Чалмерса и Королевского технологического института в Швеции, представляет собой энергетическое устройство, которое может одновременно выполнять функции несущей конструкции.
Что такое структурная батарея?
Это батарея, которая может сохранять энергию и одновременно служить частью конструкции. Например, если бы стены дома или рамы автомобиля одновременно выполняли роль батарей. Главная идея заключается в том, чтобы сократить вес и повысить функциональность, что особенно важно для электротранспорта.
Исследователи представили батарею, которую они называют «безмассовой». Хотя её энергоёмкость составляет всего 24 Вт·ч/кг, это лишь 20% от уровня современных литий-ионных батарей. Однако благодаря снижению общего веса транспорта уменьшается и энергопотребление. Кроме того, меньшая энергоёмкость делает такие батареи более безопасными.
Основным направлением применения таких батарей видится электротранспорт. Сегодня аккумуляторы в электромобилях занимают огромное пространство и увеличивают вес машины, вынуждая проектировать дополнительные несущие конструкции. Новая технология позволяет превратить саму раму автомобиля в батарею, что существенно облегчает вес и улучшает энергетическую эффективность. Также это открывает перспективы для использования в электрических велосипедах, спутниках, ноутбуках и даже самолетах.
Ученые разработали батарею, используя стеклянное волокно, положительные и отрицательные электроды, а также полимерный электролит, который затем «запекали» в духовке. Получившаяся конструкция оказалась не только прочной, но и способной выдерживать значительные нагрузки.
Следующий шаг в развитии технологии — заменить алюминиевую фольгу в электродах на углеволокно и уменьшить толщину разделительного слоя. Это позволит повысить энергоёмкость до 75 Вт·ч/кг, а жесткость — до 75 ГПа, что сделает её ещё более конкурентоспособной.
Одной из самых амбициозных целей является использование таких батарей в авиации. Масса современных батарей слишком велика для самолетов, однако благодаря новой технологии электрические самолёты и даже аппараты с вертикальным взлётом и посадкой станут более реальными. В перспективе такие батареи могут сочетаться с солнечными панелями, аккумулируя энергию для последующего использования.
