Il-batteriji strutturali tal-fibra tal-karbonju huma mistennija li jżidu l-firxa tas-sewqan tal-vetturi elettriċi b'70% fil-futur.
Meta karozzi, ajruplani, vapuri, jew kompjuters huma magħmula bl-użu ta 'materjal li jiffunzjona kemm bħala batterija kif ukoll bħala struttura li ġġorr it-tagħbija, il-piż tagħhom u l-konsum tal-enerġija jistgħu jitnaqqsu b'mod sinifikanti. Skont karta ppubblikata fl-10 fl-aħħar ħarġa ta’Materjali Avvanzati, tim ta 'riċerka mill-Università tat-Teknoloġija ta' Chalmers fl-Isvezja għamel progress fil- "ħażna ta 'enerġija mingħajr massa" billi żviluppa batterija strutturali multifunzjonali tal-fibra tal-karbonju. Din il-batterija tista 'tnaqqas il-piż tal-laptops bin-nofs, tagħmel smartphones irqaq daqs karti ta' kreditu, jew iżżid il-firxa tas-sewqan ta 'vetturi elettriċi b'70% fuq ħlas wieħed.
Ir-riċerkatur tal-Università tat-Teknoloġija ta 'Chalmers Rika Chaudhuri ddikjarat li l-batterija strutturali li żviluppaw hija magħmula minn materjali komposti tal-fibra tal-karbonju, li għandhom ebusija komparabbli mal-aluminju u densità tal-enerġija suffiċjenti għal applikazzjonijiet kummerċjali. Batterija strutturali hija materjal li jista 'kemm jaħżen l-enerġija kif ukoll iġorr tagħbijiet. L-integrazzjoni tal-materjali tal-batteriji fil-kostruzzjoni attwali tal-prodotti tfisser li vetturi elettriċi, drones, għodda li jinżammu fl-idejn, laptops u smartphones jistgħu jiksbu piż eħfef.
Fl-2018, it-tim l-ewwel wera li l-fibra tal-karbonju, li għandha riġidità u ebusija għolja, tista 'taħżen kimikament l-enerġija elettrika u tiffunzjona bħala elettrodu f'batteriji tal-jone tal-litju. Din ir-riċerka ġabret attenzjoni mifruxa u ġiet rikonoxxuta minnDinja tal-Fiżikabħala wieħed mill-aqwa għaxar skoperti ta’ dik is-sena.
Minn dakinhar, it-tim ta 'riċerka żviluppa aktar il-kunċett tagħhom, u jsaħħaħ l-ebusija u d-densità tal-enerġija tal-batterija. Fl-2021, żiedu d-densità tal-enerġija għal 24 watt-siegħa għal kull kilogramma (Wh/kg), li hija madwar 20% tal-kapaċità ta 'batteriji tal-jone tal-litju komparabbli. Issa, għollew id-densità tal-enerġija għal 30 Wh/kg. Għalkemm dan għadu inqas minn batteriji komuni bħalissa, l-impatt huwa differenti b'mod sinifikanti. Meta l-batteriji jsiru parti mill-istruttura u jistgħu jsiru minn materjali ħfief, il-piż ġenerali tal-vettura jista 'jitnaqqas ħafna. Bħala riżultat, l-enerġija meħtieġa għall-vetturi elettriċi tonqos sostanzjalment.
Ir-riċerkaturi wettqu kalkoli fuq vetturi elettriċi u sabu li jekk mgħammra bil-batterija strutturali l-ġdida, il-firxa tas-sewqan tista 'tiżdied sa 70% meta mqabbla mal-livelli attwali. L-ebusija tal-unitajiet tal-batterija strutturali tjiebet ukoll b'mod sinifikanti, bil-modulu elastiku mkejjel f'gigapascals (GPa) jogħla minn 25 għal 70. Dan ifisser li l-materjal jista 'jġorr tagħbijiet bħall-aluminju iżda huwa eħfef fil-piż.
Ir-riċerkaturi ddikjaraw li minn perspettiva ta 'multifunzjonalità, il-prestazzjoni tal-batterija l-ġdida hija d-doppju ta' dik tal-ġenerazzjoni ta 'qabel, u tagħmilha l-aqwa batterija fid-dinja sal-lum. Madankollu, qabel ma ċ-ċelloli tal-batteriji jkunu jistgħu jgħaddu minn produzzjoni tal-laboratorju fuq skala żgħira għal manifattura u applikazzjoni fuq skala kbira fi prodotti jew vetturi teknoloġiċi, għad irid isir ammont sinifikanti ta 'xogħol ta' inġinerija.
