Chalmers: Neue Hochleistungsbatterie aus Kohlefaserkomposit
Forscher der Chalmers University of Technology haben eine strukturelle Batterie aus Kohlefaserkomposit entwickelt, die steifer und energiespeicherfähiger als frühere Versionen ist. Die Entwicklung könnte leichtere und energieeffizientere Fahrzeuge ermöglichen.
Wissenschaftler der Chalmers University of Technology haben einen bedeutenden Fortschritt bei der Entwicklung von strukturellen Batterien erzielt. Sie präsentieren eine neue Batterie auf Basis von Kohlefaserkomposit, die sowohl eine höhere Steifigkeit als auch eine verbesserte Energiedichte aufweist. Diese Innovation verspricht, die Entwicklung leichterer und energieeffizienterer Fahrzeuge voranzutreiben.
Die jüngste Version der strukturellen Batterie erreicht eine Energiedichte von 30 Wattstunden pro Kilogramm (Wh/kg), was eine Steigerung gegenüber den bisherigen 24 Wh/kg darstellt. Obwohl diese Kapazität noch unter der von herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien liegt, entfällt durch die Integration der Batterie in die Fahrzeugstruktur das Gewicht separater Batterien. Dies reduziert das Gesamtgewicht erheblich und verringert somit den Energiebedarf des Fahrzeugs.
Auch die Steifigkeit des Materials wurde signifikant verbessert. Der Elastizitätsmodul liegt nun bei 70 Gigapascal (GPa), was bedeutet, dass das Material tragende Lasten ebenso gut wie Aluminium aufnehmen kann, jedoch bei deutlich geringerem Gewicht. "Hinsichtlich der multifunktionalen Eigenschaften ist die neue Batterie doppelt so gut wie ihr Vorgänger – und damit die beste, die je auf der Welt hergestellt wurde", erklärte Forschungsleiter Leif Asp.
Zur Förderung der kommerziellen Nutzung wurde das Unternehmen Sinonus AB gegründet. Obwohl noch umfangreiche Ingenieursarbeiten erforderlich sind, um die Technologie von der Laborskalierung zur Großserienfertigung zu bringen, sind die Anwendungsmöglichkeiten vielfältig. Kurzfristig könnten dünne und leichte elektronische Geräte wie Mobiltelefone und Laptops profitieren. Auch die Automobil- und Luftfahrtindustrie zeigen ein großes Interesse an dieser Technologie.
Strukturelle Batterien sind Materialien, die Energie speichern und gleichzeitig strukturelle Lasten tragen können. Dies ermöglicht es, dass das Batteriematerial selbst als Bauteil der Konstruktion dient, was zu erheblichen Gewichtseinsparungen bei Elektrofahrzeugen, Drohnen und anderen Geräten führt. Die neuesten Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Advanced Materials veröffentlicht.