Легкий аккумулятор на основе углеродного волокна


Большой вес источников питания является одним из их недостатков. Ученые из Швеции предлагают новый легкий аккумулятор особой конструкции.

Легкий аккумулятор на карбоновой основе

Легкий аккумулятор на карбоновой основе

Пока это концептуальная модель, но авторы обещают существенный прогресс в реальном использовании новинки. Ее основным элементом является карбон (углеродное волокно).

Легкий аккумулятор на основе карбона

Особенность представленной батареи заключается в ее двух возможностях. Во-первых, как и положено, она накапливает электрическую энергию. Во-вторых, благодаря структуре основного материала, аккумулятор может являться компонентом автомобиля (например, частью кузова). В итоге существенно снизится вес того предмета, где используется этот источник питания.

Как это работает

По утверждению ученых Технологического университета Чалмерса (Гетеборг, Швеция) такая особенность заключена во внутренней структуре углеродного волокна. Здесь кристаллы располагаются особенным образом. Наука поясняет, что с одной стороны это придает материалу хорошую конкурентную жесткость (25 гПа). С другой, электрохимический состав обладает способностью накапливать и хранить энергию.

Углеродное волокно

Углеродное волокно

В итоге заявлено, что легкий аккумулятор на такой основе сегодня показывает достойные предварительные результаты. Они уже на десять порядков выше, чем в ранее опробованных версиях.

Читайте также: Инновационная батарея для электромобилей от компании BYD

Принцип действия

Электродами такого источника питания являются углеродное волокно («минус») и алюминиевая фольга, покрытая фосфатом литий-железа(«плюс»). Между ними располагается ткань из стекловолокна. Она представляет собой структурную матрицу электролита и исполняет две функции. Во-первых, транспортирует ионы лития между полюсами. Во-вторых, в определенной мере распределяет механическое воздействие на конструкцию, например, электромобиля.

Поэтому разработчики видят такой легкий аккумулятор, как устройство накопления энергии без дополнительной массы. Их теоретическое заключение не лишено оснований. Однако его еще нужно подтвердить практикой.

Недостатки

Главным негативом представленной конструкции является малая плотность электрической энергии. Она составляет всего 24 Вт-час/кг. Это в пять раз меньше аналогичного показателя нынешних литий-ионных источников питания. Однако здесь не следует спешить с выводами. Компенсатором этого недостатка выступает существенно меньший вес новинки.

Используя такой аккумулятор из карбона, электрокар станет намного легче. Соответственно для его перемещения нужно будет меньшее количество энергии. Поэтому разработчики вполне уверенно рассчитывают на эффективность батареи.

Читайте также: Органический аккумулятор разрабатывается компанией Mercedes-Benz 

Легкий аккумулятор – перспективы

Сегодня ведется работа по улучшению электрических и прочностных характеристик источника питания. Стекловолокно станет более тонким, и это должно интенсифицировать процесс зарядки. Алюминиевый электрод батареи заменят на углеродное волокно, чтобы повысить прочность конструкции.

Новый источник питания получит большое распространение

Новый источник питания получит большое распространение

Ожидаемым результатом станет плотность энергии около 75 Вт-час/кг. Интересно, что легкий аккумулятор из карбона позволит существенно изменить дизайнерское оформление того устройства, где он будет установлен. Не исключено, что, например, электрокары или электровелосипеды обретут новые внешние контуры.

Читайте также: Проточная батарея как альтернатива аккумулятору электромобиля

 

Автор: Сергей Морозов

Внимание! Эта статья депонирована и защищается законом об авторском праве в цифровую эпоху (DMCA). Запрещается любое копирование без моего разрешения.

 

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Похожие материалы
0 0 голоса
Article Rating
Подписаться
Уведомить о
guest
0 Комментарий
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
()
x