„Besvorės“ baterijos tampa realybe

Dažnai kartojame, kad elektriniai lėktuvai nėra įmanoma, nes baterijos šiuo metu yra tiesiog per sunkios. Lygiai taip pat negalime baterijomis perkrauti ir automobilių, nes jie bus per sunkūs. O kas jei baterijos būtų besvorės? Švedijos Čalmerso technologijos universiteto mokslininkai teigia, kad tai jau pasiekiama.

Na, beveik pasiekiama. Bet dabartinės mokslininkų pastangos bent jau įrodo, kad „besvorės“ baterijos yra įmanomos.

Mokslininkai su anglies pluošto baterija © Marcus Folino | CUT

Kodėl „besvorės“? Nes jos mašinoms neprideda papildomo svorio. Taip nėra dėl kažkokio fizikos dėsnių laužymo. Tiesiog pačios baterijos tarnauja ir kaip struktūrinė mašinos dalis. Tai – anglies pluoštas, iš kurio galima gaminti įvairias konstrukcijas. Jei dabar elektromobiliui reikia ir tvirtų grindų, statramsčių ir baterijų, ateityje tos grindys ir statramsčiai galės patys būti baterijos.

Mokslininkai šį principą aprašė dar 2018 metais. Tuomet jie nustatė, kad įmanoma sukurti tokį anglies pluoštą, kurio kristalinė struktūrą leistų jį naudoti ir kaip konstrukcinę detalę, ir kaip energijos saugojimo prietaisą. Dabar mokslininkai sukūrė tokį audinį, kuris veikia 10 kartų geriau nei anksčiau gamintos anglies pluošto baterijos.

Bateriją sudaro neigiamas elektrodas, pagamintas iš anglies pluošto, ir teigiamas elektrodas, pagamintas iš ličio-geležies fosfatu padengtos aliuminio folijos. Šiuos elektrodus skiria stiklo pluošto izoliacija, kuri veikia ir kaip elektrolito matrica. Šią medžiagą galima panaudoti kaip įprastą anglies pluoštą. Norite, iš jos gaminkite sėdynes lėktuvams, norite – taip aprenkite hibridinio superautomobilio variklio skyrių. Na, bent jau ateityje.

© Marcus Folino | CUT

Tokios svorio nepridedančios baterijos turi potencialo ir šis pasiekimas tai įrodo. Jei galėtume visą elektromobilį pagaminti iš baterijos, jis teoriškai būtų lengvesnis, o vietos jame būtų daugiau. Tačiau kol kas tai – brangus išradimas, kurio energijos tankis yra 5 kartu mažesnis nei įprastų ličio jonų baterijų.

Bet mokslininkai dirbs toliau. Aliuminis bus keičiamas dar vienu anglies pluošto sluoksniu, stiklo pluošto izoliacija – plonesne matrica. Šiuo metu šios baterijos energijos tankis siekia tik 24 Wh/kg, bet ateityje gali pakilti iki 75 Wh/kg. Tuo pačiu bus gerinamos ir mechaninės baterijų charakteristikos. Taip kada nors elektriniai daiktai bus patys savo baterijos.