Ученые из технологического университета Чалмерса в Швеции разработали структурную батарею на основе углеродного волокна, которая способна выполнять функции электрода, проводника и несущего материала.
Структурные батареи это материалы с электрохимическими свойствами хранения энергии, которые могут быть встроены в конструкцию объекта, такого как автомобиль или летательный аппарат. По сути, они направлены на снижение веса самого объекта.
Швейцарские исследователи говорят, что разработка безмассовых батарей началась в 2007 году. Основной их задачей было создание устройств с оптимальными электрическими и механическими свойствами. В итоге получился аккумулятор на основе углеродного волокна, который обладает хорошей накопительной способностью, а также необходимой жесткостью и прочностью для интеграции в конструкцию электромобилей.
Наши батареи также могут применяться на крышах городских транспортных средств, которые также покрыты солнечными модулями, - отмечает руководитель исследования Лейф Асп.
Новый аккумулятор включает в себя отрицательный электрод из углеродного волокна (CF) и положительный электрод на алюминиевой пленке, которые разделены стекловолоконным сепаратором в матричном материале структурного электролита батареи (SBE).
Углеволокно действует как хозяин для Li, проводит электроны и укрепляет материал, - объясняют исследователи. - Точно так же фольга положительного электрода обеспечивает комбинированные механические и электрические функции.
SBE способствует переносу литий-ионных ионов и передает механическую нагрузку между волокнами, частицами и слоями устройства. Продемонстрированная батарея показала модуль упругости 25 гигапаскалей и предел прочности при растяжении, превышающий 300 мегапаскалей. Модуль упругости измеряет сопротивление материала упругой деформации, а предел прочности при растяжении относится к максимальной нагрузке, которую материал может выдержать без разрушения при растяжении.
Батарея имеет плотность энергии 24 Вт*ч/кг, что означает примерно 20-процентную емкость по сравнению с сопоставимыми литий-ионными аналогами, доступными в настоящее время, - заявляют шведские ученые. - Но поскольку вес транспортных средств может быть значительно уменьшен, для управления электромобилем, например, потребуется меньше энергии, а меньшая плотность энергии также приведет к повышению безопасности.
Они описали свою работу в научной статье Структурная батарея и ее многофункциональность, которая была опубликована в журнале Advanced Energy & Sustainability Research. В планах ученых протестировать аккумулятор в сочетании с солнечными электромобилями и аэрокосмическими транспортными средствами.
В мае другие ученые из Технологического университета Чалмерса представили прототип аккумуляторной батареи на основе цемента со средней плотностью энергии 7 Втч/м2. Они убеждены, что эта технология идеально подходит для крупномасштабного хранения возобновляемой энергии, а также производства строительных элементов с функцией аккумулятора.
Источник: chalmers.se
|
|
|
|
|
|
|
В течение многих лет различные компании обещают разработать водородные двигатели, утверждая, что водород это чистое топливо будущего. При этом особого прогресса в этом отношении ранее не наблюдалось.
Но такая ситуация может скоро измениться согласно заявлению, на днях опубликованному японскими автопроизводителями, Toyota и Yamaha объединили свои усилия для разработки V-образного 5,0-литрового
В течение многих лет различные компании обещают разработать водородные двигатели, утверждая, что водород это чистое топливо будущего. При этом особого прогресса в этом отношении ранее не наблюдалось.
Но такая ситуация может скоро измениться согласно заявлению, на днях опубликованному японскими автопроизводителями, Toyota и Yamaha объединили свои усилия для разработки V-образного 5,0-литрового
Компания Satellite Vu из Великобритании намерена вывести на околоземную орбиту семь аппаратов с инфракрасными датчиками температуры, которые должны сыграть важную роль в борьбе с глобальным потеплением на снимках со спутников будут отчётливо видны источники утечки тепла в домах, офисах и городах в целом
В течение многих лет различные компании обещают разработать водородные двигатели, утверждая, что водород это чистое топливо будущего. При этом особого прогресса в этом отношении ранее не наблюдалось.
Но такая ситуация может скоро измениться согласно заявлению, на днях опубликованному японскими автопроизводителями, Toyota и Yamaha объединили свои усилия для разработки V-образного 5,0-литрового
Международная группа ученых под руководством представителей Лундского университета в Швеции показала, как солнечная энергия может преобразовывать углекислый газ в топливо с использованием передовых материалов и сверхбыстро
Как известно, основное назначение фотоэлементов это преобразование света в энергию, но китайские ученые доказали, что их также можно использовать для обеспечения подводной беспроводной оптической связи с высокоскоростной передачей данных. Новый подход, в котором в качестве детекторов используется масс
