Według naukowców właściwości baterii strukturalnej oznaczają, że można ją stosować w najróżniejszych sytuacjach.
Ta mocna i lekka technologia akumulatorowa wykonana z włókna węglowego może być odpowiedzią na elektryzujące podróże lotnicze.
Naukowcy z Politechniki Chalmers w Szwecji twierdzą, że materiał, z którego jest wykonany, jest wystarczająco wytrzymały, aby służyć jako konstrukcja nośna. Jest reklamowany jako „najsilniejszy akumulator na świecie” i twierdzi, że można go zintegrować z konstrukcją pojazdu, aby zmniejszyć masę i zwiększyć zasięg.
„Udało nam się stworzyć akumulator wykonany z kompozytu włókna węglowego, który jest tak sztywny jak aluminium i wystarczająco gęsty energetycznie, aby można go było używać komercyjnie” – mówi naukowiec z Chalmers, Richa Chaudhary, jedna z autorek artykułu opublikowanego niedawno w czasopiśmie Advanced Materials .
„Podobnie jak ludzki szkielet, bateria spełnia kilka funkcji jednocześnie.”
Telefony cienkie jak karta kredytowa i samoloty elektryczne
Według naukowców właściwości baterii strukturalnej oznaczają, że można ją stosować w najróżniejszych sytuacjach.
Dotyczy to „cienkich jak karta kredytowa” telefonów komórkowych i laptopów, które ważą o połowę mniej niż obecnie, mówi profesor Leif Asp, główny badacz z Politechniki Chalmers. Dodaje jednak, że zespół zauważył również duże zainteresowanie ze strony branży motoryzacyjnej i lotniczej.
Jednym z największych wyzwań w lotnictwie elektrycznym jest zrównoważenie gęstości energii akumulatora. Energia akumulatorowa jest średnio ponad 40 razy cięższa niż paliwo do silników odrzutowych. Baterie te należy również pakować w stosunkowo małych pomieszczeniach.
Lekka bateria strukturalna, która może zapewnić wystarczającą ilość energii, mogłaby zostać wbudowana w zasilany obiekt, co rozwiązałoby wiele z tych problemów. Krytycy twierdzą jednak, że sprawia to, że baterie są niezwykle trudne do późniejszej wymiany, ponieważ stanowią integralną część konstrukcji.
Zespół z Chalmers University of Technology twierdzi, że mógłby również zmniejszyć ilość energii potrzebnej do uruchomienia samochodu elektrycznego.
„Przeprowadziliśmy obliczenia dotyczące samochodów elektrycznych, które pokazują, że mogłyby jeździć nawet o 70 procent dłużej niż obecnie, gdyby miały konkurencyjne akumulatory strukturalne” – mówi Asp.
„Może być również tak, że komponenty takie jak elektronika w samochodach lub samolotach są zasilane z akumulatorów strukturalnych. Zaspokojenie ambitnych potrzeb energetycznych branży transportowej będzie wymagało dużych inwestycji, ale także w tym przypadku technologia może przynieść największe zmiany”.
Zespół rozwija technologię akumulatorów strukturalnych
Zespół z Uniwersytetu Chalmers od wielu lat bada możliwość zastosowania baterii strukturalnych. Kiedy Asp i współpracownicy udostępnili swój pierwszy fragment badania w 2018 r., wzbudził on duże zainteresowanie.
Pierwszego przełomu dokonali w 2021 r., stosując akumulator o gęstości energii 24 watogodzin na kilogram, czyli około 20 procent pojemności porównywalnego akumulatora litowo-jonowego.
Najnowsza wersja osiąga moc do 30 watogodzin na kilogram i choć nie spełnia tych samych standardów, co większość akumulatorów, ma pewne zalety.
„Pod względem wielofunkcyjności nowy akumulator jest dwukrotnie lepszy od swojego poprzednika – i właściwie najlepszy, jaki kiedykolwiek wyprodukowano na świecie” – twierdzi Asp.
