Chalmers University a KTH vytvořily flexibilní strukturální vazbu. Nízká hustota energie, ale existuje potenciál

Konstrukční prvky jsou novým trendem ve výrobě baterií. Prvky, které byly dosud pouze balastem, se přeměňují na prvky, které slouží jako základ baterie nebo dokonce automobilu. A právě tímto směrem se vydali vědci ze dvou známých švédských technických univerzit: Chalmers University a Royal Institute of Technology (KTH).

Flexibilní strukturální spoje díky kompozitům. Nyní 0,024 kWh/kg, plány jsou 0,075 kWh/kg

Strukturálním vazbám se někdy říká „bezhmotné“, ale tento termín by neměl být brán doslova ve smyslu, který je charakteristický pro fyziku elementárních částic. „Massless“ články v autě jsou prostě články, které nejsou extra balastem, protože fungují jako kostry, výztuhy atd. – základní struktury v autě.

Články vytvořené Chalmers University a KTH se skládají ze dvou elektrod: uhlíkové vlákno (anoda) a fosforečnan lithný (katoda), mezi nimiž je materiál ze skelných vláken nasycený elektrolytem. Při pohledu na nahrávku můžeme říci, že to vše je shromážděno v jednom kompozitním těle:

Takto se vytvoří odkaz elastický a jsem na elektrodách napětí 8,4 voltů (3x 2,8V). Vědci přiznávají, že dosáhli hustota energie nyní 0,024 kWh / kg, což je více než desetkrát nižší než u nejlepších moderních baterií (0,25-0,3 kWh / kg). Pokud si ale pamatujeme, že u klasických prvků je potřeba připočítat hmotnost modulů a bateriového pouzdra, rozdíl se stává „jen“ 6-8násobkem.

Junior modulmodul pružnosti konstrukčního článku prototypu je více než 28 GPa... Pro srovnání: plast vyztužený uhlíkovými vlákny má Youngův modul 30-50 GPa, takže buňka Chalmers University a KTH se od svého klasického protějšku příliš neliší.

Vědci chtějí V dalším kroku zmenšete velikost oddělovače a nahraďte hliníkovou fólii na elektrodě materiálem z uhlíkových vláken. Předpokládá se, že se díky těmto vylepšením dostanou na úroveň 0,075 kWh/kg a 75 GPa.... A i když jsou tyto typy článků pro použití v automobilech příliš drahé, mohou dobře fungovat například v letectví.

Prvním vozem s konstruktivním článkem byl čínský BYD Han. Letos se objeví nebo objeví v BYD Tang (2021), Mercedes EQS nebo Tesla Model Y, vyrobených v Německu a založených na 4680 XNUMX prvcích.

Launchpad: Chalmers Unviersity Prototype Structure Cell (c)