瑞典科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種結構電池,據稱(chēng)可以提供“無(wú)質(zhì)量”存儲,因為當它成為承重結構的一部分時(shí),它的重量就會(huì )消失。該設備的能量密度為 24 Wh/kg,旨在輕松集成到太陽(yáng)能汽車(chē)中。
瑞典查爾姆斯理工大學(xué)的科學(xué)家們開(kāi)發(fā)出一種結構電池,它采用碳纖維作為電極、導體和承重材料。結構電池是具有電化學(xué)儲能特性的材料,可以嵌入電動(dòng)汽車(chē)或無(wú)人機等物體的結構中。它們的主要目的是減輕物體本身的重量。
科學(xué)家們表示,“無(wú)質(zhì)量”電池的研究和開(kāi)發(fā)始于 2007 年。他們表示,從那時(shí)起,主要挑戰是制造具有良好電氣和機械性能的設備。然而,他們聲稱(chēng)他們的碳纖維電池具有良好的存儲性能,以及集成到電動(dòng)汽車(chē)結構中所需的剛度和強度。
我們的電池還可以應用于城市車(chē)輛的車(chē)頂,如人力車(chē)和類(lèi)似的車(chē)輛,這些車(chē)輛也覆蓋有太陽(yáng)能電池,研究員 Leif Asp 表示。
該電池由碳纖維(CF)負極和鋁膜支撐的正極組成,正極由玻璃纖維(GF)隔板分隔在結構電池電解質(zhì)(SBE)基質(zhì)材料中。研究人員解釋說(shuō),CFs 充當鋰的宿主,傳導電子并增強材料同樣,正極箔提供了組合的機械和電氣功能。
他們還指出,SBE 有利于鋰離子傳輸并在設備的纖維、顆粒和層之間轉移機械載荷。所展示的電池顯示出 25 兆帕的彈性模量和超過(guò) 300 兆帕的拉伸強度。彈性模量衡量材料對彈性變形的抵抗力,抗拉強度是指材料在拉伸時(shí)可以承受而不會(huì )斷裂的最大載荷。
該電池的能量密度為 24 Wh/kg,這意味著(zhù)與目前可用的同類(lèi)鋰離子電池相比,容量約為 20%,瑞典集團表示,但由于車(chē)輛的重量可以大大減輕,例如,驅動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)所需的能量就會(huì )減少,而較低的能量密度也會(huì )提高安全性。
他們在最近發(fā)表在A(yíng)dvanced Energy & Sustainability Research 的“ A Structural Battery and its Multifunctional Performance ”中描述了這種電池。Asp 表示,我們現在將結合車(chē)輛集成的光伏和航空航天器來(lái)測試電池。
今年 5 月,查爾姆斯理工大學(xué)的其他科學(xué)家公布了一種基于水泥的可充電電池原型,平均能量密度為 7 Wh/m2。它也非常適合屋頂光伏,主要想法是生產(chǎn)具有電池功能的屋頂元件,用于存儲光伏能量。
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