Вчені з Технічного університету Чалмерса розробили акумуляторну батарею, яка може одночасно виконувати функції й джерела енергії, і структурного елементу, наприклад, елементу кузова автомобіля або літака. В основі винаходу лежить вуглеволокно, яке відоме, як відмінними механічними властивостями, так і властивостями, що дозволяють використовувати його як матеріал для електрода.
Вперше про створення подібного пристрою дослідницька група повідомила в 2018 році. Тепер вчені говорять, що отримали батарею з вуглепластику, який за своїми якостями на порядок перевершує їх попередні розробки.
Інноваційний акумулятор складається з шару вуглецевого волокна, що грає роль негативного електрода, покритої фосфатом заліза алюмінієвої фольги, що є позитивним електродом, і розділяє їх склотканина, яка служить електролітною матрицею і надає виробу жорсткість.
Вчені називають свій акумулятор «невагомим», оскільки установка його на транспортний засіб замість звичайних елементів кузова теоретично не призведе до збільшення ваги всієї конструкції. Основний недолік батарей з вуглеволокна – низька щільність енергії. Цей показник становить 24 Вт • год / кг, що приблизно в 5 разів нижче, ніж у сучасних літій-іонних акумуляторів.
З іншого боку, використання батарей на основі вуглепластику дозволить зробити електричний транспорт легшим і, отже, витрачатиме менше енергії на своє переміщення.
У найближчому майбутньому вчені мають намір замінити лежачу в основі позитивного електрода алюмінієву фольгу на вуглеволокно, щоб підвищити можливості по збереженню енергії та механічну міцність батареї. Склотканину планується зробити тоншою, що дозволить збільшити швидкість зарядки акумуляторів.
Керівник проєкту Лейф Асп передбачає, що у вдосконаленої розробки щільність енергії може досягати 75 Вт • год / кг, а модуль пружності – 75 ГПа. Тобто батарея буде міцною, як алюміній, але значно легшою. Це відкриває широкі можливості по створенню з її використанням унікальних за характеристиками транспортних засобів і побутової електроніки.
Натхнення: ecotechnica.com.ua