Chalmers högskola och KTH har skapat ett flexibelt strukturellt band. Låg energitäthet, men det finns potential

Strukturella element är en ny trend inom batteriproduktion. Element som hittills bara var ballast omvandlas till element som fungerar som basen för ett batteri eller till och med en bil. Och det är i den riktningen som forskare från två välkända svenska tekniska högskolor har följt: Chalmers högskola och Kungliga Tekniska Högskolan (KTH).

Flexibla strukturella bindningar tack vare kompositer. 0,024 kWh/kg nu, planerna är 0,075 kWh/kg

Strukturella bindningar kallas ibland "masslösa", men denna term bör inte tas bokstavligt i den mening som är karakteristisk för elementarpartikelfysik. "Masslösa" celler i en bil är helt enkelt celler som inte är extra ballast eftersom de fungerar som skelett, förstärkningar etc. - väsentliga strukturer i en bil.

Cellerna är skapade av Chalmers University och KTH och består av två elektroder: kolfiber (anod) och litiumjärnfosfat (katod), mellan vilka finns ett glasfibermaterial mättat med elektrolyt. När vi tittar på inspelningen kan vi säga att allt detta är samlat i en sammansatt kropp:

Så här skapas länken elastisk och jag är på elektroderna spänning 8,4 volt (3x 2,8V). Forskare erkänner att de har uppnått energi densitet сейчас 0,024 kWh / kg, vilket är mer än tio gånger lägre än i de bästa moderna batterierna (0,25-0,3 kWh / kg). Men om vi kommer ihåg att med klassiska element är det nödvändigt att lägga till vikten på modulerna och batterihöljet, blir skillnaden "bara" 6-8 gånger.

Juniormodulelasticitetsmodulen för prototypens strukturella länk är mer än 28 GPa... Som jämförelse: plast, förstärkt med kolfiber, har en Youngs modul på 30-50 GPa, så cellen på Chalmers och KTH skiljer sig inte mycket från sin klassiska motsvarighet.

Forskare vill Minska storleken på separatorn i nästa steg och byt ut aluminiumfolien på elektroden mot kolfibermaterial. Det antas att de tack vare dessa förbättringar kommer att nå nivån 0,075 kWh / kg och 75 GPa.... Och även om dessa typer av celler är för dyra för användning i bilar, kan de fungera bra, till exempel inom flyget.

Den första bilen med en konstruktiv länk var kinesen BYD Han. I år kommer eller kommer de att dyka upp i BYD Tang (2021), Mercedes EQS eller Tesla Model Y, tillverkad i Tyskland och baserad på 4680 XNUMX element.

Launchpad: Chalmers University Prototype Structure Cell (c)