Аккумулятор из углеволокна снизит массу электрокаров и увеличит дальность хода

В Швеции создали батарею, которая увеличит дальность хода электромобилей на 70%. Безмассовая ячейка сделана из углеродного волокна и, помимо хранения энергии, может выступать несущим элементом конструкции. В будущем такие аккумуляторы значительно снизят вес автомобилей и заодно увеличат полезное пространство в салоне.

Исследователи из Технического университета Чалмерса в шведском Гётеборге создали лабораторный образец так называемого безмассового источника энергии, открывающего дорогу к смартфонам толщиной с банковскую карту и «дальнобойным» электрокарам. Экспериментальный аккумулятор сделан из углеродного волокна, он сверхпрочный и может быть использован в качестве элемента силовой структуры. Невысокая удельная емкость 30 ватт-часов на килограмм компенсируется выигрышем в массе, что по расчет позволит увеличить дальность хода электромобилей на 70 процентов.

В теории подобной батареей можно будет частично либо полностью заменить кузов автомобиля, и уже сейчас по показателю жесткости композитная ячейка не уступает алюминию. В качестве анода и катода здесь используется углеродное волокно, плюс полутвердный электролит, который менее огнеопасен, чем жидкий. Безмассовым батареям не нужны токосъемники из меди или алюминия, что еще больше снижает общий вес. Также не требуются конфликтные металлы, такие как кобальт и марганец. Из недостатков — низкая скорость перемещения ионов между электродами, а значит, низкая мощность.

© Chalmers University of Technology

В 2023 году в Китае создали литиевую ячейку с рекордной удельной емкостью 711,3 ватт-часа на килограмм. Лабораторный образец был получен командой аспирантов Института физики при Китайской академии наук, и в теории такие аккумуляторы можно будет использовать для eVTOLов и электрических самолетов. Добиться высоких характеристик помогла принципиально иная внутренняя структура с тонкими внешними стенками, а также перспективные материалы анода и катода.