Автомобилите и самолетите скоро ще могат да се произвеждат от най-здравите батерии в света, благодарение на новаторска иновация на Технологичния университет „Чалмърс“ в Швеция.
Изследователите подробно описват напредъка на т.нар. „безмасово съхранение на енергия“ – и структурна батерия, която би могла да намали теглото на лаптоп с 50 %, да направи мобилните телефони тънки като кредитна карта или да увеличи пробега на електромобил с до 70 % с едно зареждане.
Структурните батерии са материали, които освен че съхраняват енергия, могат да пренасят товари. Твърдите и здрави въглеродни влакна могат да съхраняват електрическа енергия по химичен път и по този начин материалът на батерията може да стане част от действителния конструктивен материал на продукта.
А когато автомобилите, самолетите, корабите или компютрите са изградени от материал, който функционира едновременно като батерия и носеща конструкция, теглото и консумацията на енергия се намаляват радикално.
„Успяхме да създадем батерия, изработена от композит от въглеродни влакна, която е толкова твърда, колкото алуминия, и достатъчно енергийна, за да се използва в търговската мрежа“, казва изследователят от Chalmers Рича Чаудхари, първи автор на статия, публикувана наскоро в Advanced Materials. „Подобно на човешкия скелет, батерията има няколко функции едновременно.“
Когато става въпрос за превозни средства, има високи изисквания към конструкцията да бъде достатъчно здрава, за да отговаря на изискванията за безопасност. Там структурната батерийна клетка на изследователския екип значително е увеличила своята твърдост, или по-точно модула на еластичност, който се измерва в гигапаскали (GPa), от 25 на 70.
Това означава, че материалът може да понася натоварвания също толкова добре, колкото и алуминият, но с по-ниско тегло.
„По отношение на многофункционалните си свойства новата батерия е два пъти по-добра от своята предшественица и всъщност е най-добрата, създавана някога в света“, казва ръководителят на изследването Лейф Асп, професор в катедрата по индустриални науки и материалознание в университета „Чалмърс“.
„Инвестирането в леки, енергийно ефективни превозни средства е въпрос на необходимост, ако искаме да пестим енергия и да мислим за бъдещите поколения. Направихме изчисления на електромобили, които показват, че те биха могли да се движат до 70% по-дълго днес, ако разполагат с конкурентни структурни батерии.“
Екипът заявява, че целта винаги е била да се постигне ефективност, която да позволи комерсиализиране на технологията. Връзката с пазара е осъществена чрез новосъздадената компания Chalmers Venture, наречена Sinonus, която получава „голям интерес от автомобилната и аерокосмическата индустрия“.
Въпреки това все още има много инженерна работа, преди акумулаторните клетки да направят крачката от лабораторно производство в малък мащаб до производство в голям мащаб за нашите автомобили.
„Ще са необходими големи инвестиции, за да се посрещнат предизвикателните енергийни нужди на транспортната индустрия, но това е и мястото, където технологията би могла да има най-голямо значение“, добавя професор Асп.
Източник: GoodNewsNetwork
