З вуглеволокна створили унікальну батарею, яка може бути частиною корпусу автомобіля

Вчені придумали акумуляторний елемент, що не додає автомобілю додаткової маси, так як є компонентом кузова. Дослідження опубліковане в журналі Advanced Energy & Sustainability Research.

Акумулятори додають досить багато додаткової маси електричним транспортним засобам. Але вчені знайшли спосіб виправити це: вони створили батарею, яка може одночасно бути частиною корпусу авто.

Важкі і громіздкі батареї є одним з головних факторів, що обмежують свободу пересування електричних транспортних засобів – літаків, автомобілів і дронів. Дослідники з усього світу б’ються над тим, щоб створити батареї з максимально велику щільність зберігання енергії.

У 2018 році вчені з Технологічного університету Чалмерса опублікували дослідження, в якому описали новий тип вуглецевого волокна з правильним розташуванням кристалів. Це волокно поєднувало в собі високу жорсткість, необхідну для використання його в якості конструкційного матеріалу автомобіля, і здатність зберігати електричний заряд.

Тепер ці ж дослідники сконструювали з вуглеволокна цілу акумуляторну батарею, яка виявилася в 10 разів ефективнішою за аналоги. Батарея складається з негативного електрода, виготовленого з вуглецевого волокна, і позитивного електрода з алюмінієвої фольги, покритої фосфатом заліза-літію. Електроди розділені шаром скловолокна, який служить структурною матрицею електроліту. Цей шар одночасно дозволяє іонам літію переміщатися між електродами, як і в звичайній батареї, і допомагає розподіляти механічне навантаження на різні частини конструкції.

Дослідники називають свою розробку «безмассовим» пристроєм зберігання енергії, тому що, на відміну від звичайної батареї, воно не збільшує масу транспортного засобу. Принаймні в теорії. Безсумнівно, це великий плюс технології, однак її застосування вимагає деяких компромісів. Наприклад, щільність зберігання енергії у такого акумулятора становить 24 Втч / кг – приблизно в 5 разів менше, ніж у існуючих літій-іонних акумуляторів. Але такі конструкційні матеріали можна використовувати разом зі звичними батареями, що дозволить збільшити пробіг машини на одному заряді.