Исследователи
из Лондонского ImperialCollege и их коллеги из VolvoCarCorporation разрабатывают уникальный композит
на основе полимерных смол и карбонового волокна, способный накапливать и
отдавать электрическую энергию. Кроме того, этот материал будет обладать
высокой прочностью и легкостью, что позволит делать из него силовые элементы
кузова. Ученые полагают, что в будущем новый композит найдет широкое
применение в гибридных и электрических моделях автомобилей.
На
первой стадии проекта ученые намерены создать сам материал и использовать его
для изготовления корпуса ниши запасного колеса и её внутреннего объема на
одной из моделей Volvo с электрической силовой установкой. Они полагают, что
это снизит общую массу машины на 15%. Почемуна 15%? Все просто – композитная панель,
аккумулирующая энергию и одновременно служащая структурным элементом кузова,
сократит вес основной литий-ионной батареи электромобиля.
Потенциал
универсального композитного материала был практически продемонстрирован
химиками из лаборатории USArmyResearchLab еще в 2005 году. Они разработали
три способа практического применения композита в электромобилях и гибридах: изготовление
корпусов для литий-ионных аккумуляторов, пакетов топливных ячеек и суперконденсаторов.
Таким образом, ученым удалось резко повысить удельную энергоемкость этих
источников тока – ведь в процессе сохранения энергии в них участвует сам
корпус. Одновременно высокопрочный композит выполняет роль изолятора и
силового элемента этих узлов.
Зарядка
композита будет производиться обычным образом – при подключении батареи
автомобиля к сети или при регенеративном торможении. На первом этапе работы
ученые намерены детально изучить свойства материала для увеличения его
энергоемкости. Добиться этого можно, выращивая углеродные нанотрубки
непосредственно на поверхности исходных волокон. Отдельные нити карбона будут
напоминать пушистую шерстяную пряжу. Это резко увеличит площадь поверхности
волокон, а следовательно – энергоемкость, которая напрямую зависит от этого
фактора. Более того, такое мохнатое волокно гораздо прочнее обычного.
Представьте
себе – кузова электромобилей будущего будут служить батареями для него!
Крыша, капот, багажник и даже двери – все эти элементы будут выполнять сразу
две функции! Вполне возможно, что традиционные батареи электромобилю вообще
не понадобятся, если ученым удастся повысить энергоемкость композита
радикально.
Новый
материал уже запатентован ImperialCollegeи ученые полагают, что его
применение не будет ограничено лишь электромобилями и гибридами. Из такого
композита можно делать корпуса-аккумуляторы для мобильных электронных
гаджетов, компьютеров и так далее.
Проект
стоимостью 5 миллионов долларов финансируется Евросоюзом и должен завершиться
через три года.