Chalmers University i KTH stworzyły elastyczne połączenie strukturalne. Niska gęstość energii, ale potencjał
Elementy konstrukcyjne to nowy trend w produkcji baterii. Elementy, które do tej pory były tylko balastem, przekształcane są w elementy, które stanowią podstawę akumulatora, a nawet samochodu. I w tym kierunku poszli naukowcy z dwóch znanych szwedzkich uczelni technicznych: Chalmers University i Royal Institute of Technology (KTH).
Elastyczne wiązania strukturalne dzięki kompozytom. 0,024 kWh/kg teraz, plany to 0,075 kWh/kg
Wiązania strukturalne są czasami nazywane „bezmasowymi”, ale tego terminu nie należy rozumieć dosłownie w sensie charakterystycznym dla fizyki cząstek elementarnych. Ogniwa „bezmasowe” w samochodzie to po prostu ogniwa, które nie są dodatkowym balastem, ponieważ pełnią funkcję szkieletów, wzmocnień itp. – niezbędnych konstrukcji w samochodzie.
Stworzone przez Chalmers University i KTH ogniwa składają się z dwóch elektrod: włókna węglowego (anoda) i fosforanu litowo-żelazowego (katoda), pomiędzy którymi znajduje się materiał z włókna szklanego nasycony elektrolitem. Patrząc na nagranie można powiedzieć, że to wszystko zebrane jest w jednym kompozytowym korpusie:
Tak powstaje link elastyczny a ja jestem na elektrodach napięcie 8,4 woltów (3x 2,8V). Naukowcy przyznają, że osiągnęli gęstość energii teraz 0,024 kWh/kg, czyli ponad dziesięciokrotnie mniej niż w najlepszych nowoczesnych akumulatorach (0,25-0,3 kWh/kg). Jeśli jednak pamiętamy, że przy klasycznych elementach trzeba dodać wagę modułów i obudowy baterii, różnica staje się „jedynie” 6-8 razy.
Moduł Juniormoduł sprężystości ogniwa strukturalnego prototypu wynosi ponad 28 GPa... Dla porównania: tworzywo sztuczne, wzmocnione włóknem węglowym, ma moduł Younga 30-50 GPa, więc ogniwo Chalmers University i KTH nie różni się zbytnio od swojego klasycznego odpowiednika.
Naukowcy chcą W następnym kroku zmniejsz rozmiar separatora i zastąp folię aluminiową na elektrodzie materiałem z włókna węglowego. Zakłada się, że dzięki tym usprawnieniom osiągną poziom 0,075 kWh/kg i 75 GPa.... I nawet jeśli tego typu ogniwa są zbyt drogie do zastosowania w samochodach, to mogą się dobrze sprawdzić np. w lotnictwie.
Pierwszym samochodem z konstruktywnym ogniwem był chiński BYD Han. W tym roku pojawią się lub pojawią się w BYD Tang (2021), Mercedesie EQS czy Tesli Model Y, wyprodukowanych w Niemczech i opartych na 4680 elementach.
Launchpad: komórka struktury prototypowej Chalmers University (c)
To może Cię zainteresować:
