Исследователи из Швеции работают над созданием самой структуры электромобилей, самолетов и даже компьютеров — батарей, которые их питают, как подробно описано в лабораторном отчёте Технологического университета Чалмерса.
Команда обещает, что в случае успеха ее «структурные батареи» позволят вдвое уменьшить вес ноутбука, сделать смартфоны такими же тонкими, как кредитные карты, и увеличить запас хода электромобиля на 70%.
«С точки зрения многофункциональных свойств новая батарея в два раза лучше своей предшественницы — и фактически лучшая из когда-либо созданных в мире», — сказал в отчёте профессор Лейф Асп. Он работает над структурными батареями уже почти два десятилетия.
Большой прорыв произошел в 2018 году, когда команда объявила, что прочное углеродное волокно может хранить энергию, функционируя как оба электрода в литий-ионных аккумуляторах. Согласно резюме, конструкция использует полутвердый электролит для движения ионов .
На данный момент эта технология, вероятно, покажется знакомой любому, кто хоть немного знаком с химией аккумуляторов . Во время работы ионы обычно перемещаются между двумя электродами в веществе, называемом электролитом.
Хотя плотность энергии или емкость хранения не так хороша, как у традиционных литий-ионных пакетов, включение батареи в структуру снижает вес и экономит энергию. Это переворачивает таблицу разрыва в емкости, по словам экспертов.
«Мы провели расчеты для
электромобилей , которые показывают, что они могли бы ездить на 70% дольше, чем сегодня, если бы у них были конкурентоспособные структурные батареи», — сказал Асп в отчёте о лабораторных исследованиях.
В другой работе исследователи Чалмерса также внедряют науку об аккумуляторах в производство цемента, чтобы превратить ключевой строительный материал в источник энергии. Это похоже на исследования цемента, которые завершаются в Массачусетском технологическом институте.
Все это является частью инноваций лабораторий по всему миру, направленных на улучшение и расширение работы аккумуляторных батарей для максимального использования возобновляемой энергии и ограничения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, задерживающих тепло.
Пары, особенно в виде загрязнения мелкими частицами, связаны с рисками недовеса у новорожденных, согласно недавнему исследованию . Загрязнение частицами — это крошечные капельки жидкостей или твердых веществ, которые находятся в воздухе и часто выбрасываются вместе с выхлопными газами, согласно Агентству по охране окружающей среды США.
Любой может помочь сократить производство паров, согревающих планету , дома , даже без структурных или цементных батарей. Простая замена старых лампочек на светодиодные может привести к пятикратному снижению загрязнения по сравнению с обычным освещением. Более того, замена около 40 лампочек может сэкономить $600 в год. Светодиоды стоят около $5 за штуку.
В Швеции Chalmers работает над коммерциализацией своей технологии структурных батарей. Эксперты создали венчурную компанию Sinonus AB, чтобы помочь в этом начинании. Однако, согласно отчету лаборатории, скачок от лабораторной комнаты до производственного цеха все еще довольно велик.
«Можно представить, что мобильные телефоны толщиной с кредитную карту или ноутбуки, которые весят вдвое меньше, чем сегодня, являются наиболее близкими по времени. Также может быть, что такие компоненты, как электроника в автомобилях или самолетах, питаются от структурных батарей. Потребуются крупные инвестиции, чтобы удовлетворить сложные энергетические потребности транспортной отрасли, но именно здесь технология может сыграть наибольшую роль», — сказал Асп в резюме Чалмерса.
Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку, чтобы еженедельно получать обновления о последних инновациях, улучшающих нашу жизнь и формирующих наше будущее , и не пропустите этот замечательный список простых способов помочь себе, помогая при этом планете.