Չալմերսի համալսարանը և KTH-ն ստեղծել են ճկուն կառուցվածքային կապ: Ցածր էներգիայի խտություն, բայց կա ներուժ

Կառուցվածքային տարրերը մարտկոցների արտադրության նոր միտում են: Այն տարրերը, որոնք մինչ այժմ միայն բալաստ էին, վերածվում են տարրերի, որոնք ծառայում են որպես մարտկոցի կամ նույնիսկ մեքենայի հիմք: Եվ հենց այս ուղղությամբ են հետևել շվեդական երկու հայտնի տեխնոլոգիական համալսարանների գիտնականները՝ Չալմերսի համալսարանը և Թագավորական տեխնոլոգիական ինստիտուտը (KTH):

Կոմպոզիտների շնորհիվ ճկուն կառուցվածքային կապեր: 0,024 կՎտժ/կգ այժմ, պլանները՝ 0,075 կՎտժ/կգ

Կառուցվածքային կապերը երբեմն անվանում են «անզանգված», սակայն այս տերմինը չպետք է բառացիորեն ընդունվի այն իմաստով, որը բնորոշ է տարրական մասնիկների ֆիզիկային։ Մեքենայի «անզանգված» բջիջները պարզապես բջիջներ են, որոնք լրացուցիչ բալաստ չեն, քանի որ դրանք գործում են որպես կմախքներ, ամրացումներ և այլն՝ էական կառույցներ մեքենայի մեջ:

Chalmers University-ի և KTH-ի կողմից ստեղծված բջիջները բաղկացած են երկու էլեկտրոդներից՝ ածխածնի մանրաթելից (անոդ) և լիթիումի երկաթի ֆոսֆատից (կաթոդ), որոնց միջև էլեկտրոլիտով հագեցած ապակե մանրաթելային նյութ է։ Նայելով ձայնագրությանը, կարելի է ասել, որ այս ամենը հավաքված է կոմպոզիտների մեկ դեպքում.

Այսպես է ստեղծվում հղումը։ առաձգական իսկ ես՝ էլեկտրոդների վրա լարումը 8,4 վոլտ (3x2,8V): Գիտնականները խոստովանում են, որ ունեն էներգիայի խտությունը հիմա 0,024 կՎտժ / կգ, որն ավելի քան տասն անգամ ցածր է, քան լավագույն ժամանակակից մարտկոցներում (0,25-0,3 կՎտժ / կգ): Այնուամենայնիվ, եթե հիշենք, որ դասական տարրերի դեպքում անհրաժեշտ է ավելացնել մոդուլների քաշը և մարտկոցի պատյանը, տարբերությունը դառնում է «ընդամենը» 6-8 անգամ։

Մոդուլ կրտսերների համարնախատիպի կառուցվածքային կապի առաձգականության մոդուլը հավասար է ավելի քան 28 GPa. Համեմատության համար, ածխածնային մանրաթելերով ամրացված պլաստիկն ունի Յանգի մոդուլը 30-50 ԳՊա, ուստի Չալմերսի համալսարանը և KTH բջիջը շատ չեն տարբերվում իր դասական գործընկերներից:

Գիտնականները ցանկանում են Հաջորդ քայլում կրճատեք բաժանարարի չափը և էլեկտրոդի վրա ալյումինե փայլաթիթեղը փոխարինեք ածխածնային մանրաթելային նյութով: Ենթադրվում է, որ այդ բարելավումների շնորհիվ դրանք կհասնեն 0,075 կՎտժ/կգ և 75 ԳՊա մակարդակի։. Եվ նույնիսկ եթե այս տեսակի բջիջները չափազանց թանկ են մեքենաներում օգտագործելու համար, նրանք կարող են լավ աշխատել, օրինակ, ավիացիայում:

Կառուցվածքային կապով առաջին մեքենան չինական BYD Han-ն էր։ Այս տարի նրանք կհայտնվեն կամ կհայտնվեն Գերմանիայում արտադրված և 2021 տարրերի վրա հիմնված BYD Tang (4680), Mercedes EQS կամ Tesla Model Y մոդելներում։

Սկզբնական պատկեր. Նախատիպի կառուցվածքի բջիջ (գ) Չալմերսի համալսարան