Аккумуляторы в будущих электромобилях, смартфонах, электросамолётах и в других устройствах могут стать условно невесомыми не теряя свойств запасать энергию. В этом нет волшебства. Если аккумулятор сделать неотъемлемой частью корпуса или другой структурной детали конструкции, то его вес банально можно не учитывать. Такой подход избавит от использования в устройстве отдельного аккумулятора, что сделает изделие легче и меньше. И это не фантастика.
Yen Strandqvist/Chalmers University of Technology
Ещё два года назад шведские учёные из Технологического университета Чалмерса сообщили о разработке структурного аккумулятора из композитного углеродного материала, корпус которого выдерживает такие физические нагрузки, которые бы уничтожили обычную литиевую батарею. Тогда это изобретение изданием Physics World было названо крупнейшим научным достижением года. А на днях стало известно, что за два года учёные смогли десятикратно улучшить совокупные характеристики своего аккумулятора.
Так, если разработка 2018 года характеризовалась модулем продольной упругости на уровне 25 ГПа, то новая батарея удерживает этот показательна уровне 75 ГПа. Это означает, что по механической прочности структурный аккумулятор поднялся от среднего между свинцом и оловом до дюралюминия. Фактически из новой батарейки можно делать корпус самолёта, и этот корпус сам будет аккумулятором. Какой простор для конструкторов! А ведь это облечение веса, которое можно конвертировать в скорость или в дальность передвижения.
Три последовательно соединённых структурных батареи ощим напряжением 8,4 В с модулем продольной упругости 28 ГПа. Источник изображения: Yen Strandqvist/Chalmers University of Technology
Увы, проблемы со структурными шведскими аккумуляторами кроются в очень низкой плотности запасаемой энергии. Разработка 2018 года могла похвастаться плотностью всего 24 Вт·ч/кг. Но два года исследований смогли улучшить этот параметр до 75 Вт·ч/кг. Это примерно в четыре раза уступает возможностям современных массовых литиевых аккумуляторов, но ведь этот элемент не будет ничего весить в составе устройства. Почти ничего.
В «безмассовом» аккумуляторе из углепластика роль несущей (структурной) конструкции играют даже электроды и электролит. Точнее, электролитом пропитана стеклоткань, которая разделяет электроды и также укрепляет батарею. Катод такого аккумулятора изготовлен из углерода, а анод — из фольги из соединения лития и фосфата-железа.
В будущем учёные планируют сделать из углерода также анод, дополнительно повысив прочность аккумулятора. Также планируется сделать тоньше разделительное стекловолокно с пропиткой электролитом. Это дополнительно позволит увеличить рабочие токи и скорость заряда. Развиваться есть куда и это очень интересное направление.
Аккумуляторы в будущих электромобилях, смартфонах, электросамолётах и в других устройствах могут стать условно невесомыми не теряя свойств запасать энергию. В этом нет волшебства. Если аккумулятор сделать неотъемлемой частью корпуса или другой структурной детали конструкции, то его вес банально можно не учитывать. Такой подход избавит от использования в устройстве отдельного аккумулятора, что сделает изделие легче и меньше. И это не фантастика. Yen Strandqvist/Chalmers University of Technology Ещё два года назад шведские учёные из Технологического университета Чалмерса сообщили о разработке структурного аккумулятора из композитного углеродного материала, корпус которого выдерживает такие физические нагрузки, которые бы уничтожили обычную литиевую батарею. Тогда это изобретение изданием Physics World было названо крупнейшим научным достижением года. А на днях стало известно, что за два года учёные смогли десятикратно улучшить совокупные характеристики своего аккумулятора. Так, если разработка 2018 года характеризовалась модулем продольной упругости на уровне 25 ГПа, то новая батарея удерживает этот показательна уровне 75 ГПа. Это означает, что по механической прочности структурный аккумулятор поднялся от среднего между свинцом и оловом до дюралюминия. Фактически из новой батарейки можно делать корпус самолёта, и этот корпус сам будет аккумулятором. Какой простор для конструкторов! А ведь это облечение веса, которое можно конвертировать в скорость или в дальность передвижения. Три последовательно соединённых структурных батареи ощим напряжением 8,4 В с модулем продольной упругости 28 ГПа. Источник изображения: Yen Strandqvist/Chalmers University of Technology Увы, проблемы со структурными шведскими аккумуляторами кроются в очень низкой плотности запасаемой энергии. Разработка 2018 года могла похвастаться плотностью всего 24 Вт·ч/кг. Но два года исследований смогли улучшить этот параметр до 75 Вт·ч/кг. Это примерно в четыре раза уступает возможностям современных массовых литиевых аккумуляторов, но ведь этот элемент не будет ничего весить в составе устройства. Почти ничего. В «безмассовом» аккумуляторе из углепластика роль несущей (структурной) конструкции играют даже электроды и электролит. Точнее, электролитом пропитана стеклоткань, которая разделяет электроды и также укрепляет батарею. Катод такого аккумулятора изготовлен из углерода, а анод — из фольги из соединения лития и фосфата-железа. В будущем учёные планируют сделать из углерода также анод, дополнительно повысив прочность аккумулятора. Также планируется сделать тоньше разделительное стекловолокно с пропиткой электролитом. Это дополнительно позволит увеличить рабочие токи и скорость заряда. Развиваться есть куда и это очень интересное направление.
Новости / Видео уроки / Заработок / Преимущества стилей / Текст / Сайтостроение / Интернет и связь / Самоучитель CSS / Статьи об афоризмах / Отступы и поля / Вёрстка
До релиза постапокалиптического шутера с открытым миром S.T.A.L.K.E.R. 2: Heart of Chornobyl от студии GSC Game World осталось меньше суток, однако некоторые обладатели...
Компания SpaceX осуществила шестой испытательный запуск Starship. Гигантская ракета поднялась в воздух чётко по расписанию в 16:00 по местному времени 19 ноября (01:00...
Microsoft анонсировала новый ИИ-инструмент Copilot Actions для пользователей Microsoft 365 Copilot, который позволяет автоматизировать повторяющиеся задачи. Как поясняет...
Накануне официального релиза компания Nvidia показала, как постапокалиптический шутер с открытым миром S.T.A.L.K.E.R. 2: Heart of Chornobyl от студии GSC Game World...
Для того, чтобы начать зарабатывать в сети, вам необходимо завести электронные деньги кошелек. Итак, Платежная система Webmoney. Webmoney самая популярная в Рунете платежная система.Эта платежная...
Комментарии (0)