Інноваційна технологія батареї дозволить робити смартфони товщиною з кредитку

Ця інноваційна конструкція батареї також може допомогти у створенні надтонких мобільних пристроїв, що може стати значним прогресом у цій сфері, адже виробники постійно шукають нові технології для мініатюризації своїх пристроїв.

Людству потрібні інноваційні батареї

Перехід на електромобілі набрав обертів в останні роки, але залишаються проблеми з повною заміною викопного палива, особливо в таких галузях, як перевезення на великі відстані морським і повітряним транспортом, де легкі, енергоємні види палива мають важливе значення.

Хоча традиційні батареї пропонують екологічно чисту альтернативу, вони значно відстають від викопних видів палива з погляду щільності енергії та вагової ефективності.

Нова технологія структурних акумуляторів пропонує рішення, виконуючи роль несучого компонента, перетворюючись з "мертвого вантажу" на невіддільну частину конструкції транспортного засобу. Ця подвійна функціональність зменшує загальну вагу та споживання енергії, що безпосередньо збільшує запас ходу автомобіля.

Нова технологія

Лейф Асп, професор матеріалознавства та комп'ютерної механіки в Технічному університеті Каліфорнія, очолює дослідницьку групу, яка працює над інноваційним досягненням. Команда продемонструвала, що вуглецеві волокна можуть зберігати електричну енергію і використовуватися як електроди в літій-іонних батареях.

Хоча щільність енергії структурної батареї вдалося підвищити до 30 Вт-год/кг, що все ще нижче, ніж у звичайних літій-іонних батарей, вона забезпечує значну перевагу завдяки інтеграції в структуру транспортного засобу, тим самим підвищуючи ефективність, не потребуючи найвищої ємності.

Асп пояснює, що транспортні засоби, оснащені цими структурними батареями, можуть на 70% збільшити запас ходу порівняно з сучасними електромобілями.

Українці люблять надійні автомобілі, які споживають небагато пального. Яскравий приклад – SUZUKI Vitara Hybrid 2024 року. Це авто дуже економічне, надійне та перевірене часом. А головне, що зараз воно продається зі знижкою до 86 000 грн.

Як це працюватиме?

Батарея складається з композитного матеріалу, в якому вуглецеві волокна виконують роль як позитивного, так і негативного електродів. У попередніх моделях позитивний електрод мав алюмінієвий сердечник. В останній версії вуглецеві волокна покриті літій-залізо-фосфатом (LFP), що ще більше підвищує ефективність і довговічність. Така конструкція дозволяє вуглецевим волокнам виконувати кілька функцій, включаючи армування, збір струму і накопичення літію.

Ще одним помітним досягненням цієї технології є підвищена жорсткість батареї, яка тепер може витримувати навантаження, порівняні з алюмінієвими, але при цьому має набагато меншу вагу.

Як це може бути корисним?

На думку творців цієї технології, мобільні телефони близького майбутнього зможуть бути такими ж тонкими, як кредитні картки, а ноутбуки – набагато легшими, ніж їхні нинішні аналоги. Ключ до цього лежить у використанні напівтвердого електроліту, який не лише зменшує вагу, але й підвищує безпеку, знижуючи ризик загоряння, що є критичною проблемою в автомобільній промисловості.

Хоча вихідна потужність батареї залишається проблемою, яка потребує подальшого вирішення, ця розробка є значним кроком вперед до задоволення енергетичних потреб транспортних і побутових пристроїв. За умови значних інвестицій та продовження досліджень структурні батареї можуть відігравати ключову роль у просуванні електрифікації в різних галузях промисловості, особливо там, де легкі та енергоефективні рішення є найбільш необхідними.