Структурні батареї з вуглецю виявилися в 10 разів кращими за звичайні (відео)

Шведські та французькі вчені розробили так звану "безмасову структурну батарею", яка вдесятеро краща за наявні на сьогодні, повідомляє Popular Mechanics. Новий тип акумуляторів уже випробуваний у енергетичних тестах і продемонстрував відмінний потенціал.

Структурні батареї — це акумулятори, до складу яких входять різні матеріали, які одночасно є джерелом енергії та частиною якогось пристрою, наприклад корпусу електромобіля. Звідси випливає перша основна перевага — зменшення ваги пристрою та підвищення його міцності. Звичайно, подібні акумулятори можна використовувати в смартфонах чи ноутбуках.

До складу структурних батарей входять функціональні компоненти. Наприклад, вуглецеві волокна можуть бути електродами та провідниками струму. Структурний електроліт забезпечує передачу навантаження та йонів. Скловолоконна тканина поділяє негативний електрод із вуглецевих волокон від позитивного електрода з літій-залізо-фосфату з алюмінієвою фольгою.

Однак досі структурні батареї мали низьку ємність і погані механічні властивості, але дослідники зі Швеції та Франції вирішили цю проблему, розробивши новий тип структурної батареї на основі саме вуглецевого волокна, покритого тонким шаром полімеру з додаванням літію-залізо-фосфату.

Завдяки цій конструкції елемент живлення має високу щільність енергії 24 Вт х год/кг і високу модуль пружності 25 ГПа. Це означає, що він може зберігати більше енергії за меншої ваги та витримувати більші навантаження без деформації. Крім того, елемент живлення має хорошу циклічність — він зберігає 86% своєї ємності після 15 000 циклів заряду/розряду. Він також має високу швидкість зарядки та може бути повністю заряджений за дві години.

Дослідники планують далі збільшувати ємність і модуль пружності структурної батареї, а також оптимізувати її форму та розмір для різних додатків. Вони також хочуть використовувати інші матеріали для електроліту й активних матеріалів. Адже структурні батареї можуть відкрити нові можливості для збереження енергії в майбутньому. Вони можуть зробити транспортні засоби легшими й економнішими, а також підвищити продуктивність портативної електроніки.

Раніше Фокус писав, що вчені створили "червону речовину": вона змінить увесь принцип роботи акумуляторів.