Създадоха „безтегловна“ батерия за интегриране в соларни коли

Снимка: Маркус Фолино

Учени от Технологичния университет Чалмърс в Швеция са разработили структурна батерия с въглеродни влакна, която действа като електрод, проводник и носещ материал.

Структурните батерии са материали със способност за съхранение на електрохимична енергия, които могат да бъдат вградени в структурата на обект, например електрическо превозно средство или дрон. Те по същество са насочени към намаляване на теглото на самия обект.

Учените казват, че изследванията и разработките на „безтегловни“ батерии са започнали през 2007 г. Оттогава насам основното предизвикателство е да се изградят устройства с добри електрически и механични свойства едновременно. Учените обаче твърдят, че тяхната батерия, базирана на въглеродни влакна, има добри свойства за съхранение, както и необходимата твърдост и здравина, за да бъде интегрирана в структурата на електрическите превозни средства.

„Нашата батерия може да бъде приложена и към покрива на градските превозни средства, които са покрити със слънчеви клетки“, каза изследователят Лейф Асп пред списание pv magazine.

Батерията се състои от отрицателен електрод от въглеродни влакна (CF) и положителен електрод, поддържан от алуминиев филм, разделени от сепаратор от стъклени влакна (GF) в матричен материал от структурен електролит (SBE). „CF действат като гостоприемник за лития, провеждат електрони и подсилват материала“, обясняват изследователите. „По същия начин фолиото с положителния електрод осигурява комбинирана механична и електрическа функционалност“. SBE пък благоприятства литиево-йонния транспорт и прехвърля механичните натоварвания между влакната, частиците и слоевете на устройството.

Демонстрираната батерия е показала степен на еластичност от 25 гигапаскала и якост на опън над 300 мегапаскала. Това е важен показател за устойчивостта на материала към еластична деформация и максималното натоварване, което материалът може да издържи без счупване.

„Батерията има енергийна плътност от 24 Wh/kg, което означава приблизително 20 процента капацитет в сравнение с наличните в момента литиево-йонни батерии“, казва шведската група. „Но тъй като теглото на превозните средства може да бъде значително намалено, ще е необходима по-малко енергия за движението на електрическия автомобил“.

Учените описаха разработката си в статия в Advanced Energy & Sustainability Research. „Сега ще тестваме батерията в комбинация с фотоволтаични клетки, интегрирани в превозни средства и космически апарати“, каза Асп.

Коментари

Напиши коментар

E-mail адресът Ви няма да бъде публикуван




*