Найсильніша батарея у світі змінить вигляд гаджетів: принцип її дії.

Акумулятор застосовує вуглецеві волокна для виготовлення своїх електродів, що дозволяє уникнути використання міді або алюмінію, які збільшують вагу. В результаті, смартфони та ноутбуки зможуть мати товщину лише в один кредитний картку.

Батарея, створена вченими з Технологічного університету Чалмерса у Швеції, відкриває нові горизонти для безмасового зберігання енергії. Це може дозволити виготовляти смартфони такої ж товщини, як кредитні картки, або збільшити дальність поїздки електромобілів до 70%, повідомляє interestingengineering.com.

Структурна батарея, розроблена в Чалмерсі, виготовлена з композитного матеріалу і використовує вуглецеві волокна як для позитивних, так і для негативних електродів. У попередніх ітераціях батареї ядро позитивного електрода було виготовлено з алюмінієвої фольги. У цьому випадку дослідники покрили вуглецеві волокна літій-залізо-фосфатом (LFP).

Вуглецеве волокно виконує кілька функцій, виходячи за межі просто електрода. Воно слугує арматурою, струмознімачем та каркасом для літію, на якому він може акумулюватися на катоді, одночасно виконуючи роль електричного колектора та активного матеріалу на аноді. Це дозволяє створювати акумулятор без використання традиційних матеріалів, таких як мідь чи алюміній, що веде до зменшення загальної ваги. Іони літію переміщуються через напівтвердий електроліт, що знижує ймовірність загоряння. Однак наразі ця батарея не здатна забезпечити достатню потужність, над чим активно працюють дослідники.

Дослідники також збільшили жорсткість акумулятора, що дає йому змогу витримувати навантаження, подібні до алюмінію, але за набагато меншої ваги. З точки зору багатофункціональних властивостей нова батарея вдвічі краща за свою попередницю -- і насправді найкраща з коли-небудь створених у світі. Дослідники кажуть, що енергосховище нового типу дасть змогу зробити смартфони і ноутбуки завтовшки з кредитну карту. Але спершу знадобляться великі інвестиції.

Дослідники у 2018 році підтвердили, що вуглецеві волокна можуть зберігати електричну енергію і використовуватися як електроди в літій-іонних батареях. До 2021 року група розробила міцність і електричну ємність цієї батареї, щоб забезпечити щільність енергії 24 Вт*год/кг, яка була нещодавно збільшена до 30 Вт*год/кг.

Хоча це далеко від ємності зберігання стандартних літій-іонних акумуляторів, структурним батареям не обов'язково досягати цих високих ємностей, щоб бути по-справжньому ефективними. Згідно з розрахунками, електромобілі могли б їздити на 70% довше, ніж сьогодні, якби вони були оснащені структурними батареями.

Раніше ми писали, що просте відкриття продовжує термін служби літій-іонного акумулятора на 50%. Акумулятори в смартфонах або електромобілях, заряджаються протягом 10 годин під час першого циклу. Втім, турбозарядка батареї до 100% ємності за 20 хвилин може призвести до довшого терміну служби.