Projekt Matisse: Baterie quasi-solid-state, które byłyby elementami struktury samolotu. +0,5 kWh energii na 1 kg wagi

Konsorcjum Matisse w ramach projektu o tej samej nazwie będzie próbowało stworzyć ogniwa z zestalonym elektrolitem, które mogą jednocześnie pełnić rolę części samolotów. Chodzi dokładnie o to samo, co w lotnictwie uczyniono ze zbiornikami paliwa: z balastu stały się one fragmentem konstrukcji wzmacniającą [najczęściej] skrzydła. Projekt współfinansowany jest przez Unię Europejską, pilotuje go Austriacki Instytut Technologiczny (AIT), w skład konsorcjum wchodzi też producent niewielkich samolotów, Pipistrel Vertical Solutions.

Baterie z zestalonym elektrolitem jako elementy skrzydeł, poszycia, kadłuba?

Jak informuje AIT, w kręgu zainteresowań organizacji są „innowacyjne ogniwa Li-ion z katodami NCM811, anodami wykonanymi z węgla/krzemu oraz quasi-stałymi elektrolitami polimerowymi, o gęstościach energii wynoszących 0,17-0,27 kWh/kg z udoskonalonymi właściwościami strukturalnymi”, które, uwaga, zostałyby zintegrowane z kompozytami bazującymi na włóknach węglowych (źródło).

Mówiąc po ludzku: Matisse chce rozproszyć zawartość typowego ogniwa Li-ion w kompozycie, żeby uzyskać płat, dajmy na to, poszycia, który w dodatku będzie mógł przechować energię w ilości ponad 0,5 kWh na każdy kilogram dodatkowej wagi. Struktura takich elementów ma być warstwowa i wzbogacona dodatkowymi czujnikami monitorującymi stan ogniw.

W ramach projektu zostanie zbudowana końcówka skrzydła do samolotu Pipistrel Velis Electro. Ma ona zawierać moduł z 40 ogniwami o całkowitym napięciu 72 woltów. Zostanie ona sprawdzona na poziomie laboratorium (TRL 4) do końca 2025 roku. Przedstawiciele Matisse planują również przygotowanie metod jej homologacji w lotnictwie, sprawdzenie efektu skali i zbadanie jej cyklu życia w ekologicznym znaczeniu tego słowa. W przyszłości baterie strukturalne miałyby znaleźć się w samolotach elektrycznych krótkiego zasięgu oraz hybrydowych stosowanych w lotach regionalnych.

Nota od redakcji Elektrowozu: AIT posługuje się terminem „quasi-solid-state”, ale chodzi raczej o typowe gąbki polimerowe nasycone elektrolitami (ogniwa Li-poly) niż prawdziwe ogniwa solid-state.