«Безмассовая» батарея выведет электромобили на принципиально новый уровень

Электромобили сильно зависят от громоздких литий-ионных аккумуляторов. Шведские ученые предложили решение: аккумулятор, который также служит несущей конструкцией автомобиля, сокращая его вес. «Структурная» батарея изготовлена из легкого и прочного углеродного волокна, а также использует более безопасный полутвердый электролит. Она обладает жесткостью, сравнимой с алюминием, и способна хранить достаточно энергии для коммерческого использования. По словам разработчиков, «безмассовое хранение энергии» увеличит запас хода электромобиля на 70%, а также позволит в будущем создавать смартфоны толщиной с кредитную карту и ноутбуки в два раза легче сегодняшних.

Углеродное волокно — невероятно легкий, прочный и жесткий материал. Благодаря этим свойствам оно востребованно в производстве спортивных автомобилей и аэрокосмической промышленности, где каждый грамм имеет значение. Однако углеродное волокно также может использоваться в качестве электрода при соответствующей электрохимической обработке. Ученые Технического университета Чалмерса применили углеродное волокно как в аноде, так и в катоде своей батареи, где оно также служит армирующим элементом и токосъемником. Это исключает необходимость в токосъемниках из тяжелых материалов, таких как медь, а также конфликтных металлов, таких как кобальт, в конструкции электрода.

В батарее используется полутвердый электролит вместо жидкого для перемещения ионов лития между клеммами. Это снижает риск возгорания и повышает безопасность эксплуатации. Однако для высокомощных применений требуется оптимизировать скорость перемещения ионов лития через электролит, говорят ученые.

Новая батарея имеет плотность энергии 30 Вт·ч/кг, что немного по автомобильным стандартам. Например, батарея Hyundai Ioniq 6 с емкостью 53 кВт·ч обладает плотностью энергии 153 Вт·ч/кг. Однако сравнивать следует не только батареи, но и весь автомобиль. Батарея из углеродного волокна интегрируется в конструкцию кузова, что значительно снижает общий вес машины и освобождает дополнительное пространство в салоне.

Производители электромобилей и других устройств могут воспользоваться этим преимуществом по-разному. Они могут либо снизить массу своих продуктов за счет использования «структурных» батарей в качестве несущих элементов, либо увеличить запас хода за счет установки дополнительных аккумуляторных ячеек в освободившееся пространство. По оценкам исследователей, электромобили с такими батареями могли бы проезжать на 70 % дальше, чем современные модели.

Последний прототип демонстрирует модуль упругости 70 ГПа, что почти втрое превышает показатель предыдущих версий в 25 ГПа. Материал стал столь же жестким, как алюминий, но при этом он значительно легче.

Аккумулятор пока что тестируется в лабораторных условиях. Поэтому массовое производство электромобилей и других устройств на его основе станет возможным лишь через несколько лет. По мнению разработчиков, структурные «безмассовые» батареи найдут применение в автомобилях и самолетах. А еще могут сделать смартфоны тонкими, как банковская карта, а ноутбуки — очень легкими.

Истории и карточки

1
Вывод КАБСов на Форуме!
форум
Обновление Форума!
Активность EL-комитета НОПСМ-1.mp4_snapshot_00.19.255
Активность EL-комитета НОПСМ
RC3d кейсы-1.mp4_snapshot_00.09.816
Вот как надо делать кабель красивым!

Рекомендуем прочесть

ЧЗЭО изготовил систему бесперебойного питания для металлургического комбината Вологодской области
«Челябинский завод электрооборудования» (ЧЗЭО) завершил производство партии энергооборудования для одного...
Проволочные лотки NESTA с толщиной проволоки 3,8 мм — обновленная конструкция для безопасного монтажа
IEK расширяет ассортимент прямых секций проволочных лотков NESTA. Новинки с толщиной проволоки 3,8 мм...
На базе ЧЗЭО провели экзамен для будущих стропальщиков
На площадке ООО «Челябинский завод электрооборудования» 19 июня прошла практическая часть экзамена по...

Журнал

Читайте и скачивайте архив журнала ElektroPortal, где мы рассказываем о главных новостях и событиях рынка и интересно пишем об электротоварах

ElektroPortal.Ru №110-18.07.2022

Радио Kabel.FM

Слушайте первое кабельное радио Kabel.FM на ЭлектроПортал.Ру

album-art

Прямая трансляция Kabel.FM
00:00

Не работает эфир? Переходи на резервный!