Το Πανεπιστήμιο Chalmers και το KTH έχουν δημιουργήσει έναν ευέλικτο δομικό δεσμό. Χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα, αλλά υπάρχει δυνατότητα

Τα δομικά στοιχεία είναι μια νέα τάση στην παραγωγή μπαταριών. Στοιχεία που μέχρι τώρα ήταν μόνο έρμα μετατρέπονται σε στοιχεία που χρησιμεύουν ως βάση μιας μπαταρίας ή ακόμα και ενός αυτοκινήτου. Και είναι προς αυτή την κατεύθυνση που ακολούθησαν επιστήμονες από δύο γνωστά σουηδικά τεχνολογικά πανεπιστήμια: το Πανεπιστήμιο Chalmers και το Royal Institute of Technology (KTH).

Ευέλικτοι δομικοί δεσμοί λόγω σύνθετων υλικών. 0,024 kWh/kg τώρα, σχέδια 0,075 kWh/kg

Οι δομικοί δεσμοί ονομάζονται μερικές φορές «χωρίς μάζα», αλλά αυτός ο όρος δεν πρέπει να λαμβάνεται κυριολεκτικά με την έννοια που είναι χαρακτηριστική της φυσικής των στοιχειωδών σωματιδίων. Τα κύτταρα "χωρίς μάζα" σε ένα αυτοκίνητο είναι απλά κύτταρα που δεν είναι επιπλέον έρμα επειδή λειτουργούν ως σκελετοί, ενισχύσεις κ.λπ. - απαραίτητες δομές σε ένα αυτοκίνητο.

Δημιουργήθηκαν από το Πανεπιστήμιο Chalmers και την KTH, τα κύτταρα αποτελούνται από δύο ηλεκτρόδια, μια ίνα άνθρακα (άνοδος) και ένα φωσφορικό σίδηρο λιθίου (κάθοδος), μεταξύ των οποίων υπάρχει ένα υλικό από ίνες γυαλιού κορεσμένο με ηλεκτρολύτη. Βλέποντας την ηχογράφηση, μπορούμε να πούμε ότι όλα αυτά συγκεντρώνονται σε μία περίπτωση σύνθετων υλικών:

Έτσι δημιουργείται ο σύνδεσμος. ελαστικό και εγώ στα ηλεκτρόδια τάση 8,4 βολτ (3x 2,8V). Οι μελετητές παραδέχονται ότι έχουν ενεργειακή πυκνότητα κατά τη στιγμή 0,024 kWh / kg, το οποίο είναι πάνω από δέκα φορές χαμηλότερο από ό,τι στις καλύτερες σύγχρονες μπαταρίες (0,25-0,3 kWh / kg). Ωστόσο, αν θυμηθούμε ότι με τα κλασικά στοιχεία είναι απαραίτητο να προσθέσουμε το βάρος των μονάδων και της θήκης της μπαταρίας, η διαφορά γίνεται «μόνο» 6-8 φορές.

Ενότητα για juniorsτο μέτρο ελαστικότητας του δομικού συνδέσμου του πρωτοτύπου είναι ίσο με πάνω από 28 GPa. Συγκριτικά, το πλαστικό ενισχυμένο με ανθρακονήματα έχει συντελεστή Young 30-50 GPa, επομένως η κυψέλη του Πανεπιστημίου Chalmers και η κυψέλη KTH δεν διαφέρουν πολύ από το κλασσικό αντίστοιχο.

Οι επιστήμονες θέλουν Μειώστε το μέγεθος του διαχωριστή στο επόμενο βήμα και αντικαταστήστε το φύλλο αλουμινίου στο ηλεκτρόδιο με υλικό από ανθρακονήματα. Υποτίθεται ότι χάρη σε αυτές τις βελτιώσεις, θα φτάσουν στο επίπεδο των 0,075 kWh / kg και 75 GPa.. Και ακόμη κι αν αυτοί οι τύποι κυψελών είναι πολύ ακριβοί για να χρησιμοποιηθούν σε αυτοκίνητα, μπορούν να λειτουργήσουν καλά, για παράδειγμα, στην αεροπορία.

Το πρώτο αυτοκίνητο με δομικό σύνδεσμο ήταν το κινέζικο BYD Han. Φέτος θα εμφανιστούν ή θα εμφανιστούν στα BYD Tang (2021), Mercedes EQS ή Tesla Model Y κατασκευασμένα στη Γερμανία και βασισμένα σε 4680 στοιχεία.

Αρχική εικόνα: Πρωτότυπο Structure Cell (γ) Chalmers Unviersity