Исследователи из Технологического университета Чалмерса разработали революционную структурную батарею, которая одновременно выполняет функции накопителя энергии и несущего элемента конструкции. Новая технология может увеличить запас хода электромобилей на 70% и сделать ноутбук в 2 раза легче, а смартфон — тонким как кредитная карта.
В основе технологии лежит композитный материал из углеродного волокна, который по жесткости не уступает алюминию, но значительно легче. Плотность энергии новой батареи составляет 30 Вт⋅ч/кг — это на 25% больше предыдущего результата команды (24 Вт⋅ч/кг в 2021 году), хотя пока составляет лишь треть от показателей обычных литий-ионных батарей.
Ключевое преимущество структурных батарей — кардинальное снижение общего веса устройства. Модуль упругости материала вырос с 25 до 70 ГПа, что позволяет ему нести механические нагрузки наравне с алюминием. По словам руководителя исследований профессора Лейфа Аспа, который изучает эту технологию с 2007 года, новая батарея в 2 раза превосходит предыдущую версию по многофункциональным свойствам.
Конструкция использует углеродное волокно как положительный и отрицательный электроды, где катод покрыт литий-железо-фосфатом. Это исключает необходимость в медных или алюминиевых токосъемниках и конфликтных металлах вроде кобальта. Полутвердый электролит вместо жидкого повышает безопасность, хотя пока ограничивает мощность.
Коммерциализацией технологии займется стартап Sinonus AB, основанный в Бурасе. Первыми на рынок могут выйти сверхтонкие смартфоны и легкие ноутбуки, затем компоненты для автомобильной и аэрокосмической промышленности. Исследование опубликовано в журнале Advanced Materials и финансируется программой WISE.
Источник новости и обложки: scitechdaily.com