Ваш следующий электромобиль может не нуждаться в батареи

Ученые нашли способ вырабатывать электричество с помощью дверей, капота и крыши автомобиля.

В ближайшие годы, ультратонкое вещество, получаемое из дешевых углеродных материалов может быть обернута вокруг электромобилей, чтобы питать их. Это означает, что такой автомобиль не будет нуждаться в батарее.

Исследователи Технологического университет Квинсленда в Австралии и Университета Райса в Хьюстоне разработали гибкие суперконденсаторы, которые могут быть внедрены в   в двери, капот и крышу электрического автомобиля, чтобы зарядить аккумулятор, или даже заменить его. Нунцио Мотта, инженер QUT и его коллеги хотели создать экологически чистые материалы, которые хранят и производят электроэнергию. Они разработали  «электролитический бутерброд»  с новомодным хлебом в виде графеновой пленки  и углеродных нанотрубок. Суперконденсаторы представляют собой устройства хранения энергии, что заряжаются и разряжаются от сотен до тысяч раз быстрее, чем батареи. Они также более долговечны: они могут работать  больше циклов заряда-разряда до деградации. Но вместо того, чтобы хранить энергию в химической реакции, как это делает батарея, суперконденсаторы преобритают мощность в электрическом поле. Элон Маск, исполнительный директор Tesla Motors заявил, что питание в электрических автомобилях будет поступать из суперконденсаторов, а не батарей.

«Суперконденсаторы могут быть объединены с обычными батареями, что резко увеличит мощность электрического автомобиля, обеспечивая дополнительную энергию рывка для ускорения,» сказал Мотта.

Суперконденсаторы уже находятся в эксплуатации. Гибридные электромобили и автобусы в Китае используют их, чтобы быстро запустить двигатель и снизить нагрузку на аккумуляторную батарею. В этом году  на Гудвудском фестивале скорости  в Чичестере, Англия, гибрид Toyota TS040 продемонстрировал суперконденсатор, который дает его мотору дополнительный толчёк, когда это необходимо.

В чём же задержка для всех остальных?

Было сложно создать суперконденсаторы, которые являются сильными, недорогими и способеными хранить достаточно энергии для ежедневного применения.

Большинство гибридных транспортных средств имеют аккумуляторы, потому что суперконденсаторы не могут пока хранить такое же количество энергии на ту же единицу веса. Емкость суперконденсаторов достигает одной десятой  литий-ионных аккумуляторов, —  сказал Мотта. Новый материал, который он и его коллеги создали, является более емким,
чем графен, который принес его создателям Нобелевскую премию по физике в 2010 году.

«Наше исследование направлено на то, чтобы найти материал для суперконденсатора на основе углерода, который был бы достаточно дешевый и мог быть легко встроен в корпус автомобиля,» — сказал Мотта.

Открытие означает, что можно произвести суперконденсаторы только из углеродных материалов, которые могли бы снизить стоимость устройств.

Графен представляет собой гибкую, проводящую форму углерода, который может быть  толщиной в один атом углерода. Добавляя углеродные волокна и полимеря на  лист суперконденсатора, Мотта и его коллеги усилили структуру пленки. В целом, пленка менее одного микрона толщиной (около половины длины бактерии).

«Наши суперконденсаторы являются гибкими, что означает, что они могут быть адаптированы к многим формам,» — сказал Мотта. «Это шаг на пути к решению задачи питания электрического автомобиля.»

Целью, сказал Мотта, является создание устройства, которое хранит больше энергии, чем литий-ионные батареи и освобождает её быстрее, чтобы иметь возможность питать автомобиль до 310 миль. Он также может быть использован для хранения энергии, вырабатываемой из солнечных либо ветроэнергетических установок.

Мотта сказал, что готовый продукт может быть выпущен на рынок через 5 лет, если будет привлечен инвестор для следующего этапа.

Оригинал: takepart