Шведские исследователи разработали новую батарею, способную увеличить запас хода электромобилей на 70%. Эта инновационная ячейка, изготовленная из углеродного волокна, обладает не только функцией хранения энергии, но и может служить частью конструкции автомобиля, что значительно снижает его вес и освобождает дополнительное пространство внутри салона. Это новшество может полностью изменить ситуацию на рынке электрокаров.
Пока только прототип
Команда ученых из Технического университета Чалмерса в Гётеборге продемонстрировала первый лабораторный прототип так называемой "безмассовой" батареи. Этот источник энергии открывает перспективы для создания устройств, таких как смартфоны, которые могут быть такими же тонкими, как банковская карта, а также для электромобилей с значительно увеличенным пробегом. Батарея выполнена из углеродного волокна, что придаёт ей особую прочность, и её можно использовать в качестве структурного элемента автомобиля. Хотя её удельная емкость составляет всего 30 ватт-часов на килограмм, за счет снижения массы общий результат впечатляет – электромобили смогут преодолевать на 70% большее расстояние.
Теоретически, подобная батарея может быть использована в качестве замены части или даже всей автомобильной конструкции, что значительно повысит её прочность – по жёсткости композитная батарея уже сейчас не уступает алюминию. Для анода и катода также применяются углеродные волокна, а полутвердый электролит, используемый в батарее, является менее опасным с точки зрения воспламеняемости, чем традиционные жидкие электролиты.
Еще один плюс
Одним из главных преимуществ новой батареи является отсутствие необходимости в использовании тяжёлых токосъемников из меди или алюминия, что ещё больше снижает общий вес. Кроме того, в таких аккумуляторах не применяются дефицитные металлы, например, кобальт или марганец. Однако есть и свои минусы — медленный перенос ионов между электродами, что ограничивает мощность батареи.
В 2023 году китайские исследователи также добились значительных успехов, создав литиевую ячейку с рекордной удельной емкостью в 711,3 ватт-часа на килограмм. Этот прорыв был достигнут командой аспирантов Института физики при Китайской академии наук. Хотя эта разработка всё ещё находится на этапе лабораторных испытаний, такие аккумуляторы в будущем могут быть применены в eVTOL-аппаратах и электрических самолетах. Успеху способствовали инновационная внутренняя структура батареи с тонкими внешними стенками и использование новых материалов для анода и катода.