Шведски учени разработиха нов тип структурна батерия на базата на

Шведски учени създадоха нов вид структурна батерия въз основата на въглеродни нишки, покрити с тъничък пласт полимер с добавка на литиево-железен фосфат
(снимка: Chalmers University of Technology | Henrik Sandsjö)

Учени от Швеция направиха пробив в създаването на структурирани акумулатори. Нова, ултра-тънка и ултра-лека батерия има 10 пъти по-добри характерности в сравнение с образците в предходни опити.

Основното приложение на такива акумулатори са електрическите транспортни средства, само че новата технология отваря вероятности за потребление и в електрически колела, спътници, преносими компютри и даже самолети.

Нов вид структурна батерия

Изследователите от Технологичния университет Чалмърс в Гьотеборг сътвориха лабораторен пример на новаторска батерия, която макар че е извънредно тънка и лека, е доста издръжлива. Според учените, с такава батерия пробегът на електрическите транспортни средства може да се усили със 70%.

Разработчиците назовават своето откритие „ безмасово устройство за предпазване на сила ”. Енергийният потенциал на батерията в началото е бил 24 Wh/kg, което е единствено 20% от равнището на актуалните литиево-йонни акумулатори, само че към този момент доближава 30 Wh/kg. Тъй като за изработката ѝ са употребявани въглеродни нишки, батерията е ултра лека и в същото време доста твърда. Подобно на литиево-йонните акумулатори, тя може да бъде част от силовата конструкция на устройствата.

Структурните акумулатори съдържат разнообразни материали – както източници на сила, по този начин и елементи от устройството, в което се употребяват, да вземем за пример тялото на електромобил. От тук идва и първото им главно преимущество – понижават тежестта на устройството и усилват здравината му. Разбира се, такива акумулатори могат да се употребяват в смарт телефони или преносими компютри.

Досега обаче структурните акумулатори имаха дребен потенциал и неприятни механични свойства. Изследователите от Швеция са решили този проблем, като са създали нов вид структурна батерия въз основата на въглеродни нишки, покрити с тъничък пласт полимер с добавка на литиево-железен фосфат.

Предимство в дебелината и тежестта

Учените настояват, че техният източник на сила има преимущество в дебелината – смарт телефон с такава батерия може да стане тъничък колкото банкова карта. За електрическите транспортни средства това също е обещаващо преимущество, защото батериите са ситуирани под пода и заемат част от пространството в купето.

Батерията има ниска енергийна компактност по стандартите за електрически автомобили: 30 Wh/kg. За съпоставяне, корейският електрически седан Ioniq 6 има батерия с енергийна компактност 153 Wh/kg. Но по-тънката и по-лека батерия ще направи допустимо увеличението на пробега на електрическите транспортни средства с почти 70%, при опазване на допустими тегло и размери.

Сред другите преимущества на новата технология е потреблението на по-малко метали, освен елементарни, само че и редки. Структурните акумулатори са по-малко податливи на пожар, защото отстраняват течния електролит. Все отново технологията ще се нуждае от доста тестови тествания през цялата 2025 година, преди всеобщото ѝ внедряване.

Учените признават, че съхраняването на електричество във въглеродни нишки може в никакъв случай да не бъде толкоз дейно, колкото при обичайните акумулатори. Но на равнище система могат да се реализиран огромни изгоди посредством елиминиране на обемистите акумулатори.

Една от задачите на екипа е да наложи своите акумулатори в авиацията. Материалът, от който са направени, ще се трансформира в силов детайл на структурата, елиминирайки нуждата от потребление на обособен обемист акумулаторен блок. Този новаторски метод към съхранението на сила може да революционизира всичко – от електрически самолети до вятърни турбини.