Учёные из Технологического университета Чалмерса представили на Всемирном экономическом форуме обновлённые данные о структурных аккумуляторных композитах — технологии, которую ранее форум включил в число ключевых развивающихся направлений 2025 года. По итогам последних исследований стало ясно, что такие материалы приблизились к уровню, при котором могут одновременно выполнять функции накопителя энергии и несущей конструкции в промышленных изделиях.
Разработанные структурные батареи рассчитаны на восприятие механических нагрузок и одновременное хранение электроэнергии. За счёт этого аккумулятор фактически становится частью каркаса или корпуса изделия, что позволяет отказаться от отдельного тяжёлого батарейного блока. Руководители исследовательской группы профессор Лейф Асп и доцент Йоханна Сюй отметили, что новая версия материала по своим характеристикам приблизилась к энергетической плотности традиционных литий-ионных аккумуляторов и к жёсткости металлов, таких как алюминий и титан.
В основе технологии лежит композит, в котором углеродное волокно выполняет роль как положительного, так и отрицательного электродов. Использование собственной электропроводности углеродного волокна позволяет отказаться от массивных токосъёмников из меди или алюминия, что дополнительно снижает массу всей системы. В отличие от классических аккумуляторов с жидким электролитом, в структурной батарее применяется полутвёрдый электролит. Он обеспечивает перенос ионов лития между электродами и одновременно повышает безопасность за счёт снижения риска теплового разгона и возгорания.
Исследователи подчёркивают, что для соответствия высоким промышленным требованиям ещё предстоит увеличить мощность таких батарей. Тем не менее текущие результаты, по их оценке, уже свидетельствуют о готовности технологии к серьёзным отраслевым инвестициям. Снижение веса рассматривается как ключевое преимущество для целого ряда отраслей.
В потребительской электронике структурные аккумуляторы могут привести к созданию ноутбуков, которые будут вдвое легче современных моделей, а также к более тонким смартфонам. В транспортной сфере ожидается оперативное применение в дронах и ручных инструментах. В более долгосрочной перспективе материал планируют интегрировать в автомобильные шасси и авиационные фюзеляжи. По словам профессора Аспа, расчёты показывают, что электромобили с такими батареями могли бы проезжать до 70 процентов больше на одном заряде. Он также отметил, что для массового внедрения потребуется разработка нормативов и стандартов безопасности, после чего технология сможет дать ощутимый экологический и экономический эффект за счёт снижения расхода материалов и повышения энергоэффективности.
