Aufgrund ihrer Eigenschaften sei die Strukturbatterie für viele verschiedene Einsatzzwecke geeignet, sagen die Forscher.
Diese robuste und leichte Batterietechnologie aus Kohlefaser könnte die Antwort auf die Elektrifizierung des Flugverkehrs sein.
Forscher der Technischen Universität Chalmers in Schweden sagen, dass das Material, aus dem sie hergestellt ist, robust genug ist, um als tragende Struktur zu dienen. Sie wird als die „stärkste Batterie der Welt“ angepriesen und sie behaupten, dass sie in das Design eines Fahrzeugs integriert werden könnte, um das Gewicht zu reduzieren und die Reichweite zu erhöhen.
„Es ist uns gelungen, eine Batterie „Es besteht aus einem Kohlenstofffaserverbundstoff, der so steif wie Aluminium und eine ausreichende Energiedichte für den kommerziellen Einsatz hat“, sagt die Chalmers-Wissenschaftlerin Richa Chaudhary, eine der Autorinnen des kürzlich in der Zeitschrift Advanced Materials veröffentlichten Artikels.
„Genau wie ein menschliches Skelett erfüllt die Batterie mehrere Funktionen gleichzeitig.“
Kreditkartendünne Telefone und Elektroflugzeuge
Aufgrund ihrer Eigenschaften sei die Strukturbatterie für viele verschiedene Einsatzzwecke geeignet, sagen die Forscher.
Dazu gehören „kreditkartendünne“ Mobiltelefone oder Laptops, die nur halb so schwer sind wie heute, sagt Professor Leif Asp, leitender Forscher an der Technischen Hochschule Chalmers. Er fügt jedoch hinzu, dass das Team auch ein großes Interesse aus der Automobil- und Luftfahrtindustrie festgestellt hat.
Eine der größten Herausforderungen in elektrische Luftfahrt ist die Energiedichte einer Batteriestromquelle auszugleichen. Batterieenergie ist im Durchschnitt mehr als 40-mal schwerer als Flugzeugtreibstoff. Diese Batterien müssen außerdem in relativ kleine Räume gepackt werden.
Eine leichte Strukturbatterie, die genügend Energie liefert, könnte in das Objekt eingebaut werden, das sie mit Strom versorgt. Das würde viele dieser Probleme lösen. Kritiker sagen jedoch, dass es dadurch unglaublich schwierig wird, Batterien später auszutauschen, da sie integraler Bestandteil der Konstruktion sind.
Das Team der Technischen Universität Chalmers behauptet, dass sie damit auch die zum Betrieb eines Elektroautos erforderliche Energiemenge reduzieren könnten.
„Wir haben Berechnungen für Elektroautos angestellt, die zeigen, dass sie mit wettbewerbsfähigen Strukturbatterien bis zu 70 Prozent länger fahren könnten als heute“, sagt Asp.
„Es könnte auch sein, dass Komponenten wie Elektronik im Auto oder Flugzeuge werden von Strukturbatterien angetrieben. Um den hohen Energiebedarf der Transportbranche zu decken, sind große Investitionen erforderlich, aber genau hier könnte die Technologie den größten Unterschied machen.“
Das Team hat die strukturelle Batterietechnologie weiterentwickelt
Das Team der Chalmers University erforscht seit mehreren Jahren die Möglichkeit struktureller Batterien. Als Asp und seine Kollegen 2018 ihre erste Forschungsarbeit vorstellten, erregte sie große Aufmerksamkeit.
Der erste Durchbruch gelang ihnen 2021 mit einer Batterie, die eine Energiedichte von 24 Wattstunden pro Kilogramm aufwies – rund 20 Prozent der Kapazität einer vergleichbaren Lithium-Ionen-Akku.
Die neueste Version bietet bis zu 30 Wattstunden pro Kilogramm, und obwohl dies nicht ganz die gleichen Standards wie die meisten Batterien erreicht, bietet es einige Vorteile.
„In puncto Multifunktionseigenschaften ist die neue Batterie doppelt so gut wie ihr Vorgänger – und tatsächlich die beste, die jemals auf der Welt hergestellt wurde“, behauptet Asp.
