أنشأت جامعة تشالمرز و KTH رابطة هيكلية مرنة. كثافة الطاقة منخفضة ، ولكن هناك إمكانية

تمثل العناصر الهيكلية اتجاهًا جديدًا في إنتاج البطاريات. العناصر التي كانت حتى الآن مجرد صابورة يتم تحويلها إلى عناصر تعمل كأساس للبطارية أو حتى سيارة. وهذا هو الاتجاه الذي اتبعه علماء من جامعتين سويديتين معروفتين للتكنولوجيا: جامعة تشالمرز والمعهد الملكي للتكنولوجيا (KTH).

روابط هيكلية مرنة بفضل المركبات. 0,024 كيلو واط ساعة / كجم الآن ، الخطط هي 0,075 كيلو واط ساعة / كجم

تسمى الروابط الهيكلية أحيانًا "عديمة الكتلة" ، ولكن لا ينبغي أن يؤخذ هذا المصطلح حرفيًا بالمعنى الذي يميز فيزياء الجسيمات الأولية. إن الخلايا "عديمة الكتلة" في السيارة هي ببساطة خلايا ليست صابورة إضافية لأنها تعمل كهيكل عظمي ، وتعزيزات ، وما إلى ذلك - هياكل أساسية في السيارة.

تتكون الخلايا التي أنشأتها جامعة تشالمرز و KTH من قطبين كهربائيين: ألياف الكربون (الأنود) وفوسفات الحديد الليثيوم (الكاثود) ، وبينهما مادة من الألياف الزجاجية مشبعة بالكهرباء. بالنظر إلى التسجيل ، يمكننا القول أن كل هذا تم جمعه في جسم مركب واحد:

هذه هي الطريقة التي يتم بها إنشاء الارتباط المرن وأنا على الأقطاب الكهربائية الجهد 8,4 فولت (3 × 2,8 فولت). يعترف العلماء بأنهم حققوا كثافة الطاقة الآن 0,024 كيلو واط ساعة / كجم، والتي تقل بأكثر من عشر مرات عن أفضل البطاريات الحديثة (0,25 - 0,3 كيلو واط ساعة / كجم). ومع ذلك ، إذا تذكرنا أنه مع العناصر الكلاسيكية من الضروري إضافة وزن الوحدات وحالة البطارية ، يصبح الفرق "فقط" 6-8 مرات.

وحدة المبتدئينمعامل مرونة الارتباط الهيكلي للنموذج الأولي أكثر من 28 جيجا باسكال... للمقارنة: البلاستيك ، المقوى بألياف الكربون ، له معامل يونغ من 30-50 جيجا باسكال ، وبالتالي فإن خلية جامعة تشالمرز و KTH لا تختلف كثيرًا عن نظيرتها الكلاسيكية.

العلماء يريدون قم بتقليل حجم الفاصل في الخطوة التالية واستبدل رقائق الألومنيوم الموجودة على القطب بمادة ألياف الكربون. من المفترض ، بفضل هذه التحسينات ، أنها ستصل إلى مستوى 0,075 كيلو واط ساعة / كجم و 75 جيجا باسكال.... وحتى إذا كانت هذه الأنواع من الخلايا باهظة الثمن للاستخدام في السيارات ، فيمكنها أن تعمل بشكل جيد ، على سبيل المثال ، في مجال الطيران.

كانت السيارة الأولى ذات الصلة البناءة هي BYD الصينية. هذا العام سيظهرون أو سيظهرون في BYD Tang (2021) أو Mercedes EQS أو Tesla Model Y ، المصنوعة في ألمانيا وتستند إلى 4680 عنصرًا.

منصة الإطلاق: خلية هيكل النموذج الأولي لجامعة تشالمرز (ج)