So prihodnost strukturne baterije?

Glavna težava današnjih baterij je njihova teža, ki v električnih avtomobilih predstavlja zgolj nevšečnost, v letalih pa ključno omejitev, zakaj jih skorajda ni. Na njihovo težo pa bi gledali drugače, če bi poleg shranjevanja energije baterije opravljale še kakšno drugo funkcijo, denimo strukturo. Raziskovalci s švedske univerze Chalmers so pokazali, da bi to vsaj v teoriji šlo.

Strukturne baterije so dovolj trdne, da lahko opravljajo strukturno funkcij, torej nudijo oporo. To pomeni, da njihova teža ni več omejujoč dejavnik, saj nadomeščajo sicer pasivne elemente, ki jih avtomobil v vsakem primeru potrebuje. Tovrstne baterije raziskujejo tudi v Tesli, Volvu in drugih proizvajalcih avtomobilov.

Raziskovalna skupina s Chalmersa je izdelala delujoč prototip strukturnih baterij, ki uporabljajo anodo iz ogljikovih (karbonskih) vlaken in katodo iz aluminijeve folije, prevlečen z litij-železovim fosfatom. Debelina znaša 0,27 milimetra. Funkcija anode je trojna: skladišči litijeve ione, prevaja elektrone in nudi oporo. Strukturno funkcijo ima tudi katoda. Tako izdelane celice imajo napetost 2,8 V, kapaciteto 8,55 Ah/kg in energijsko gostoto 23,6 W/kg. V prihodnosti želijo zamenjati aluminijevo folijo s karbonskimi vlakni, kar bi še izboljšalo trdnost in kapaciteto. Končni cilj je 75 Wh/kg in 75 GPa. Trenutne litij-ionske baterije zmorejo približno dvakrat večjo energijsko gostoto.

Ni nujno, da bodo strukturne baterije kdaj po učinkovitosti glede na enoto mase sploh presegle trenutne litij-ionske. A to niti ni pomembno, saj bodo nadomestile tudi precej nebaterijskih delov, zato bi lahko bila vozila in plovila vseeno lažja.