Naukowcy z Uniwersytetu Technologicznego Chalmersa w Szwecji ogłosili przełom w technologii bateryjnej. Nowe baterie strukturalne, które łączą funkcję magazynowania energii z rolą elementu konstrukcyjnego, pozwalają na drastyczne zmniejszenie rozmiarów urządzeń i zwiększenie ich efektywności. Elektryczne pojazdy o większym zasięgu i telefony cieńsze niż karta kredytowa staną się naszą rzeczywistością?
Nowa generacja baterii
Baterie strukturalne to innowacyjne rozwiązanie, które łączy funkcje magazynowania energii z funkcjami konstrukcyjnymi. Zamiast tradycyjnych akumulatorów, które są oddzielnymi komponentami, baterie te, zbudowane z kompozytów węglowych, są integralną częścią struktury urządzenia, co pozwala na znaczne zmniejszenie rozmiarów i masy sprzętu.
– Podobnie jak ludzki szkielet, bateria pełni jednocześnie kilka funkcji – pisze dr Richa Chaudhary, główna autorka publikacji w piśmie „Advanced Materials”.
Rewolucyjna technologia
Obecnie akumulatory litowo-jonowe są szeroko stosowane do zasilania pojazdów elektrycznych, ze względu na ich wyjątkową wydajność. Gęstość energii w akumulatorach litowo-jonowych jednak pozostaje niewystarczająca, co ogranicza zasięg transportu elektrycznego.
W przypadku baterii strukturalnych zastosowano katodę pokrytą fosforanem litowo-żelazowym oraz półstałe medium zamiast ciekłego elektrolitu. Zabieg ten zwiększa bezpieczeństwo, minimalizując ryzyko pożarów i eliminuje zastosowanie krytycznych metali ciężkich jak kobalt czy mangan.Dzięki użyciu włókien węglowych jako materiału kompozytowego, baterie te są nie tylko lżejsze, ale także bardziej wytrzymałe mechanicznie. Umożliwiają one zmniejszenie masy nawet o 20 procent poprzez zastąpienie dachu pojazdu elektrycznego baterią strukturalną, a to pozwala na montaż większej liczby akumulatorów, zwiększając w ten sposób zasięg pojazdu nawet o 70 procent
Dzięki tej technologii, telefony komórkowe mogą stać się cienkie jak karta kredytowa, a laptopy mogą ważyć o połowę mniej niż obecnie.
Przyszłość technologii
Szwedzcy badacze od lat pracują nad tą przełomową technologią. To właśnie oni odkryli w 2018 roku, że włókna węglowe doskonale sprawdzają się jako materiał do magazynowania energii.
Leif Asp, jeden z autorów badania, podkreśla, że choć technologia jest jeszcze na etapie badań laboratoryjnych i wymaga znacznych inwestycji, zanim stanie się dostępny komercyjnie, to jej potencjalne korzyści mogą być ogromne.
Maria Poniatowska
