Сегодня 31 июля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Шведские учёные создали структурный аккумулятор, увеличивающий запас хода электромобиля на 70 %

Самый прочный в мире аккумулятор, разработанный учёными Технического университета Чалмерса (CTH) в Швеции, может увеличить запас хода электромобилей на 70 % и открыть путь к созданию мобильных устройств тоньше банковской карты. Уникальность технологии заключается в использовании углеродного волокна в качестве электродов, что позволяет исключить металлы, такие как мeдь и алюминий, увеличивающие массу. Это может стать решающим фактором в преодолении ключевого барьера на пути к масштабной электрификации транспорта — ограниченного запаса хода.

 Источник изображения: Henrik Sandsjö / Chalmers University of Technology

Источник изображения: Henrik Sandsjö / Chalmers University of Technology

Несмотря на растущую популярность электромобилей, переход на полностью электрифицированный транспорт, свободный от ископаемого топлива, остаётся задачей с множеством неизвестных. Особенно остро эта проблема стоит в сфере дальних перевозок, осуществляемых морским и воздушным транспортом, требующим энергоёмкого, но лёгкого топлива, способного обеспечить нужный запас энергии. Традиционные аккумуляторы, хотя и экологичнее, но значительно уступают ископаемому топливу по энергоёмкости и весу.

Структурные аккумуляторы предлагают элегантное решение этой многогранной проблемы благодаря способности выполнять несущую функцию в конструкции устройства, превращаясь из «мёртвого груза» в функциональный элемент. Для транспортных средств это означает не только снижение общего веса, но и уменьшение энергопотребления, что напрямую влияет на увеличение запаса хода.

Исследовательская группа под руководством Лейфа Аспа (Leif Asp), профессора материаловедения и вычислительной механики в CTH, подтвердила, что углеродные волокна могут накапливать электрическую энергию и использоваться в качестве электродов в литийионных батареях. К 2021 году группа учёных повысила прочность и электрическую ёмкость батареи до плотности энергии 24 Вт·ч/кг, которая в новых отчётах была увеличена до 30 Вт·ч/кг.

Хотя эти значения всё ещё уступают стандартным литийионным аккумуляторам, важно отметить, что структурные аккумуляторы не обязательно должны достигать таких же высоких показателей ёмкости, чтобы быть эффективными. Их главное преимущество заключается в многофункциональности и способности интегрироваться в конструкцию устройства, что позволяет достичь значительного снижения общего веса и повышения энергоэффективности. «Наши расчёты показывают, что электромобили могли бы проезжать до 70 % больше, чем сегодня, если бы они были оснащены конкурентоспособными структурными аккумуляторами», — говорится в заявлении Аспа.

Структурный аккумулятор, разработанный в CTH, изготовлен из композитного материала и использует углеродные волокна для положительного и отрицательного электродов. В предыдущих версиях батареи сердцевина положительного электрода была сделана из алюминиевой фольги. В новой версии исследователи применили инновационный подход и покрыли углеродные волокна литий-железо-фосфатом (LFP), что позволило значительно повысить эффективность и прочность батареи. Углеродное волокно в данной конструкции служит не только электродом, но и армирующим элементом, коллектором тока и основой для накопления лития на катоде, одновременно выступая в роли электрического коллектора и активного материала в аноде. Это позволяет создавать аккумулятор без использования традиционных материалов, таких как мeдь или алюминий.

Исследователям также удалось повысить жёсткость аккумулятора, что позволяет ему выдерживать нагрузки, сопоставимые с алюминием, но при значительно меньшем весе. «Можно представить, что мобильные телефоны толщиной с кредитную карту или ноутбуки, весящие вдвое меньше нынешних, появятся совсем скоро. Потребуются крупные инвестиции, чтобы удовлетворить сложные энергетические потребности транспортной отрасли, но именно в этой сфере данная технология может произвести наиболее значительный эффект», — заявил Асп.

Инновационный аспект разработки состоит ещё и в том, что ионы лития в аккумуляторе перемещаются через полутвёрдый электролит, что существенно снижает риск возгорания — это критически важное преимущество с точки зрения безопасности, особенно в транспортных средствах. Однако на данный момент аккумулятор не может обеспечивать высокую мощность, и это направление стало одним из приоритетных для команды учёных.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Nvidia выпустила драйвер GeForce 580.88 с поддержкой Mafia: The Old Country и множеством исправлений в других играх 41 мин.
Mafia: The Old Country создавалась с учётом апскейлеров — «эпические» системные требования и особенности игры на ПК 54 мин.
Apple, Google и другие IT-гиганты стали заметать следы громких заявлений о способностях ИИ 2 ч.
В Epic Games Store стартовала раздача комедийного приключения ручной работы Pilgrims от создателей Machinarium и Samorost 2 ч.
THQ Nordic показала 12 минут геймплея Titan Quest 2 и раскрыла, что войдёт в игру на старте раннего доступа 3 ч.
Недоработки в системе защиты данных Spotify раскрыли музыкальный вкус знаменитостей и политиков 4 ч.
«СберТех» представил систему Platform V CopyWala для резервного копирования СУБД на базе PostgreSQL 4 ч.
Google защитит автозаполнение паролей в Chrome на Android биометрией 4 ч.
Исследователь обнаружил крайне опасную уязвимость в Safari — Apple оценила находку всего в $1000 5 ч.
Electronic Arts «созрела» для анонса Plants vs. Zombies: Replanted — трейлер, дата выхода и отличия от классической игры 5 ч.
Пчёлам в Новой Зеландии провели спутниковый интернет от Starlink 46 мин.
Выпущенные в Индии iPhone увернулись от повышенных пошлин Трампа, пока что 2 ч.
DJI представила 360-градусную экшн-камеру Osmo 360, которая умеет снимать 100-минутные ролики в 8K 3 ч.
G42 готова завершить сделку с Northern Data для получения доступа к ЦОД в Европе 3 ч.
Китайская Fourier показала «самого милого» гуманоидного робота для дома и школы 4 ч.
Galaxy S25 FE выйдет раньше, чем ожидалось — Samsung поделилась планами по выпуску новинок 4 ч.
Складные смартфоны набирают популярность: Galaxy Z Fold7 в полтора раза обогнал Fold6 по предзаказам в США 5 ч.
Microsoft впервые заработала на Game Pass $5 млрд за год — это сгладило рухнувшие на 22 % продажи консолей Xbox 6 ч.
«Компания не будет тратить на это деньги»: SpaceX ответит в суде за пренебрежение безопасностью сотрудников 6 ч.
Выручка Vertiv выросла на 35 % на фоне «беспрецедентного роста ЦОД», но новые тарифы мешают бизнесу 7 ч.