Mae Prifysgol Chalmers a KTH wedi creu bond strwythurol hyblyg. Dwysedd ynni isel, ond mae potensial

Mae elfennau strwythurol yn duedd newydd mewn cynhyrchu batri. Mae elfennau a oedd hyd yn hyn yn falast yn unig yn cael eu trawsnewid yn elfennau sy'n gweithredu fel sail batri neu hyd yn oed car. Ac i'r cyfeiriad hwn y mae gwyddonwyr o ddwy brifysgol dechnoleg adnabyddus yn Sweden wedi dilyn: Prifysgol Chalmers a'r Sefydliad Technoleg Brenhinol (KTH).

Bondiau strwythurol hyblyg diolch i gyfansoddion. 0,024 kWh / kg nawr, cynlluniau yw 0,075 kWh / kg

Mae bondiau strwythurol weithiau'n cael eu galw'n "massless", ond ni ddylid cymryd y term hwn yn llythrennol yn yr ystyr sy'n nodweddiadol o ffiseg gronynnau elfennol. Yn syml, mae celloedd "di-draws" mewn car yn gelloedd nad ydynt yn falast ychwanegol oherwydd eu bod yn gweithredu fel sgerbydau, atgyfnerthiadau, ac ati - strwythurau hanfodol mewn car.

Wedi'i greu gan Brifysgol Chalmers a KTH, mae'r celloedd yn cynnwys dau electrod: ffibr carbon (anod) a ffosffad haearn lithiwm (catod), y mae deunydd ffibr gwydr yn dirlawn ag electrolyt rhyngddo. Wrth edrych ar y recordiad, gallwn ddweud bod hyn i gyd yn cael ei gasglu mewn un corff cyfansawdd:

Dyma sut mae'r ddolen yn cael ei chreu elastig ac rydw i ar yr electrodau foltedd 8,4 folt (3x 2,8V). Mae gwyddonwyr yn cyfaddef eu bod wedi cyflawni dwysedd ynni bellach 0,024 kWh / kg, sydd fwy na deg gwaith yn is nag yn y batris modern gorau (0,25-0,3 kWh / kg). Fodd bynnag, os cofiwn, gydag elfennau clasurol, mae angen ychwanegu pwysau'r modiwlau a'r achos batri, daw'r gwahaniaeth yn “unig” 6-8 gwaith.

Modiwl iaumodwlws hydwythedd cyswllt strwythurol y prototeip yw mwy na 28 GPa... Er cymhariaeth: mae gan blastig, wedi'i atgyfnerthu â ffibr carbon, fodwlws Young o 30-50 GPa, felly nid yw cell Prifysgol Chalmers a KTH yn wahanol iawn i'w chymar clasurol.

Mae gwyddonwyr eisiau Gostyngwch faint y gwahanydd yn y cam nesaf a disodli'r ffoil alwminiwm ar yr electrod â deunydd ffibr carbon. Tybir, diolch i'r gwelliannau hyn, y byddant yn cyrraedd y lefel o 0,075 kWh / kg a 75 GPa.... A hyd yn oed os yw'r mathau hyn o gelloedd yn rhy ddrud i'w defnyddio mewn ceir, gallant weithio'n dda, er enghraifft, ym maes hedfan.

Y car cyntaf gyda chysylltiad adeiladol oedd y BYD Han Tsieineaidd. Eleni byddant neu byddant yn ymddangos yn BYD Tang (2021), Mercedes EQS neu Tesla Model Y, a wnaed yn yr Almaen ac sy'n seiliedig ar 4680 o elfennau.

Launchpad: Cell Strwythur Prototeip Unviersity Chalmers (c)