Університет Чалмерса та KTH створили гнучку структурну зв'язок. Низька щільність енергії, але є потенціал

Структурні елементи – це нова тенденція у виробництві акумуляторів. Елементи, які досі були лише баластом, перетворюються на елементи, які є основою батареї або навіть автомобіля. І саме в цьому напрямі були вчені з двох відомих шведських технологічних університетів: Університету Чалмерса і Королівського технологічного інституту (KTH).

Гнучкі структурні зв'язки завдяки композитам. 0,024 кВтг/кг зараз, плани 0,075 кВтг/кг

Структурні зв'язки іноді називають "безмасовими", але цей термін не слід розуміти буквально в сенсі, характерному для фізики елементарних частинок. «Безмасові» осередки в автомобілі - це просто осередки, які не є додатковим баластом, тому що вони діють як скелети, підкріплення і т. д. - необхідні структури в автомобілі.

Створені Chalmers University та KTH, осередки складаються з двох електродів: на основі вуглецевого волокна (анод) та літій-залізо-фосфатного (катод), між якими знаходиться скловолоконний матеріал, насичений електролітом. Дивлячись на запис, можна сказати, що це зібрано в одному корпусі з композитів:

Так створюється посилання еластичний і я на електродах напруга 8,4 вольт (3x 2,8). Вчені визнають, що досягли щільність енергії зараз 0,024 кВтг / кг, що більш ніж у десять разів нижче, ніж у найкращих сучасних батареях (0,25-0,3 кВтг/кг). Однак якщо пригадати, що з класичними елементами необхідно додати вагу модулів і корпуса акумулятора, різниця стає "всього" у 6-8 разів.

Модуль для молодшихмодуль пружності конструктивної ланки прототипу дорівнює більше 28 ДПа. Для порівняння: пластик, армований вуглецевим волокном, має модуль Юнга 30-50 ГПа, тому осередок Університету Чалмерса та KTH не сильно відрізняється від свого класичного аналога.

Вчені хочуть Зменшіть розмір сепаратора на наступному етапі та замініть алюмінієву фольгу на електроді матеріалом із вуглецевого волокна. Передбачається, що завдяки цим доробкам вони вийдуть на рівень 0,075 кВтг/кг та 75 ГПа.. І навіть якщо ці типи осередків дуже дорогі для використання в автомобілях, вони можуть добре працювати, наприклад, в авіації.

Першим автомобілем із конструктивною ланкою став китайський BYD Han. Цього року вони з'являться або з'являться в BYD Tang (2021 р.), Mercedes EQS або Tesla Model Y, що виробляються в Німеччині та засновані на 4680 елементах.

Початкове зображення: Осередок структури прототипу (c) Chalmers Unviersity