„Тънки като кредитни карти“ телефони и електрически самолети: Шведски учени направиха пробив в технологиите за батерии

Свойствата на структурната батерия означават, че тя може да се използва в голямо разнообразие от различни ситуации, според изследователите.

Тази здрава, лека технология за батерии, изработена от въглеродни влакна, може да бъде отговорът на електрифициращото въздушно пътуване.

Изследователи от Технологичния университет Чалмърс в Швеция казват, че материалът, от който е направен, е достатъчно здрав, за да служи като носеща конструкция. Тя се таксува като „най-силната батерия в света“ и те твърдят, че може да бъде интегрирана в дизайна на превозно средство за намаляване на теглото и увеличаване на обхвата.

„Успяхме да създадем батерия, изработена от композит от въглеродни влакна, която е твърда като алуминий и достатъчно енергийна, за да бъде използвана в търговската мрежа“, казва ученият от Чалмърс Рича Чаудхари, един от авторите на статията, публикувана наскоро в списанието Advanced Materials. .

„Точно като човешки скелет, батерията има няколко функции едновременно.“

„Тънки като кредитна карта“ телефони и електрически самолети
Свойствата на структурната батерия означават, че тя може да се използва в голямо разнообразие от различни ситуации, според изследователите.

Това включва „тънки като кредитна карта“ мобилни телефони или лаптопи, наполовина по-малко тегло, което имат днес, професор Лейф Асп, водещ изследовател от Технологичния университет Чалмърс. Но, добавя той, екипът също е забелязал голям интерес от страна на автомобилната и космическата индустрия.

Едно от най-големите предизвикателства в електрическата авиация е балансирането на енергийната плътност на захранващия източник на батерии. Енергията на батерията е средно повече от 40 пъти по-тежка от реактивното гориво. Тези батерии също трябва да бъдат опаковани в относително малки пространства.

Лека структурна батерия, която може да осигури достатъчно енергия, може да бъде вградена в обекта, който захранва, решавайки много от тези проблеми. Но критиците казват, че това прави батериите невероятно трудни за смяна по-късно, тъй като те са неразделна част от конструкцията.

Екипът от Технологичния университет Чалмърс твърди, че може също да намали количеството енергия, необходимо за задвижване на електрическа кола.

„Направихме изчисления за електрически автомобили, които показват, че те биха могли да се движат до 70 процента по-дълго от днес, ако имаха конкурентни структурни батерии“, казва Асп.


( Автомобили, самолети, кораби или компютри могат да бъдат изградени от материал, който функционира както като батерия, така и като носеща конструкция. Технологичен университет Чалмърс | Хенрик Сандсьо )

„Възможно е също така компоненти като електроника в автомобили или самолети да се захранват от структурни батерии. Това ще изисква големи инвестиции, за да отговори на предизвикателните енергийни нужди на транспортната индустрия, но това е и мястото, където технологията може да направи най-голяма разлика.“

Екипът усъвършенства технологиите за структурни батерии
Екипът от университета Чалмърс проучва възможността за структурни батерии в продължение на няколко години. Когато Asp и колеги споделиха първото си изследване през 2018 г., то привлече много внимание.

Те направиха първия си пробив през 2021 г. с батерия с енергийна плътност от 24 ватчаса на килограм – около 20 процента от капацитета на сравнима литиево-йонна батерия.

Най-новата версия е до 30 ватчаса на килограм и въпреки че не достига съвсем същите стандарти като повечето батерии, има някои предимства.

„По отношение на мултифункционалните свойства, новата батерия е два пъти по-добра от предшественика си – и всъщност най-добрата, правена някога в света“, твърди Asp.