Univerza Chalmers in KTH sta ustvarila prožno strukturno vez. Nizka gostota energije, vendar obstaja potencial

Konstrukcijski elementi so nov trend v proizvodnji baterij. Elementi, ki so bili doslej le balast, se spreminjajo v elemente, ki služijo kot osnova baterije ali celo avtomobila. In v tej smeri so sledili znanstveniki z dveh znanih švedskih tehnoloških univerz: Univerze Chalmers in Kraljevega tehnološkega inštituta (KTH).

Fleksibilne strukturne vezi zahvaljujoč kompozitom. 0,024 kWh / kg zdaj, načrti so 0,075 kWh / kg

Strukturne vezi včasih imenujemo "brezmasne", vendar tega izraza ne smemo jemati dobesedno v smislu, ki je značilen za fiziko osnovnih delcev. "Brezmasne" celice v avtomobilu so preprosto celice, ki niso dodaten balast, ker delujejo kot okostja, ojačitve itd. - bistvene strukture v avtomobilu.

Celice, ki sta jih ustvarila univerza Chalmers in KTH, so sestavljene iz dveh elektrod: ogljikovih vlaken (anoda) in litijevega železovega fosfata (katoda), med katerima je material iz steklenih vlaken, nasičen z elektrolitom. Če pogledamo posnetek, lahko rečemo, da je vse to zbrano v enem sestavljenem telesu:

Tako nastane povezava elastična in sem na elektrodah napetost 8,4 voltov (3x 2,8 V). Znanstveniki priznavajo, da so dosegli energijska gostota сейчас 0,024 kWh / kg, kar je več kot desetkrat nižje kot pri najboljših sodobnih baterijah (0,25-0,3 kWh / kg). Če pa se spomnimo, da je pri klasičnih elementih treba dodati težo modulov in ohišja baterije, postane razlika "le" 6-8 krat.

Junior modulmodul elastičnosti strukturne povezave prototipa je več kot 28 GPa... Za primerjavo: plastika, ojačana z ogljikovimi vlakni, ima Youngov modul 30-50 GPa, tako da se celica Univerze Chalmers in KTH ne razlikuje veliko od svojega klasičnega dvojnika.

Znanstveniki želijo V naslednjem koraku zmanjšajte velikost ločevalnika in zamenjajte aluminijasto folijo na elektrodi z materialom iz ogljikovih vlaken. Predvideva se, da bodo zaradi teh izboljšav dosegli raven 0,075 kWh / kg in 75 GPa.... In tudi če so te vrste celic predrage za uporabo v avtomobilih, lahko dobro delujejo, na primer v letalstvu.

Prvi avtomobil s konstruktivno povezavo je bil kitajski BYD Han. Letos se bodo ali bodo pojavili v BYD Tang (2021), Mercedes EQS ali Tesla Model Y, izdelan v Nemčiji in temelji na 4680 elementih.

Launchpad: Chalmers Unviersity prototip strukturne celice (c)