KIST jiżviluppa batterija strutturali ġdida komposta tal-fibra tal-karbonju li żżomm proprjetajiet mekkaniċi eċċezzjonali
Riċentement, iċ-Ċentru ta 'Riċerka dwar l-Enerġija fl-Istitut tax-Xjenza u t-Teknoloġija tal-Korea (KIST) żviluppa struttura innovattiva tal-batterija tal-materjal kompost rinfurzat bil-fibra tal-karbonju li tgħolli b'mod sinifikanti d-densità tal-enerġija filwaqt li żżomm proprjetajiet mekkaniċi superjuri.
Storikament, il-kummerċjalizzazzjoni tal-batteriji ġiet imfixkla mill-integrazzjoni baxxa tal-prestazzjoni mekkanika u elettrokimika. Ir-riċerka preċedenti ffukat b'mod predominanti fuq l-integrazzjoni ta 'batteriji tal-jone tal-litju f'materjali komposti b'saffi, li jirriżultaw f'titjib marġinali kemm fil-karatteristiċi elettriċi kif ukoll mekkaniċi. Fid-dawl ta’ dawn l-isfidi, KIST imbarka fuq inizjattiva ta’ riċerka pijunier.
It-tim inizjalment eżamina skrutinju tal-mekkaniżmi ta 'tqaddid tar-reżini epossidiċi flimkien ma' likwidi joniċi u elettroliti solidi polimeri bbażati fuq karbonat (SPEs). Sussegwentement, ottimizzaw il-proċess tat-tqaddid billi kkontrollaw b'mod metikoluż it-temperatura u l-pressjoni, li wasslu għal prestazzjoni mtejba tal-batterija strutturali.
Barra minn hekk, ir-riċerkaturi introduċew teknika ġdida għall-iffurmar tal-kompressjoni assistita bil-vakwu għall-fabbrikazzjoni ta 'batteriji strutturali. Dan il-metodu jimminimizza b'mod effettiv il-preżenza ta 'bżieżaq u difetti, u b'hekk ikompli jkabbar il-prestazzjoni tal-batterija.
Fil-batterija strutturali żviluppata riċentament, il-proporzjon volumetriku tal-fibra tal-karbonju, li sservi kemm bħala elettrodi kif ukoll bħala kolletturi tal-kurrent, żdied b'mill-inqas 160%. Din iż-żieda sostanzjali fl-erja tal-wiċċ tal-elettrodu u l-erja ta 'kuntatt tagħha mal-elettrolit irriżultaw f'titjib notevoli fid-densità tal-enerġija. Fl-istess ħin, il-proprjetajiet mekkaniċi tal-batterija ġew imsaħħa b'mod sinifikanti minħabba l-effett ta 'rinfurzar tal-fibri tal-karbonju.
Ir-riċerkaturi wettqu prestazzjoni elettrokimika komprensiva u valutazzjonijiet tal-proprjetà mekkanika fuq il-batterija strutturali ġdida. Is-sejbiet wrew li l-batterija turi densità għolja ta 'enerġija u stabbiltà taċ-ċikliżmu ta' min ifaħħarha; anke wara bosta ċikli ta 'ċarġ-discharge, iż-żamma tal-kapaċità tal-batterija tibqa' sostanzjali. Barra minn hekk, juri saħħa ta 'tensjoni u kompressjoni eċċezzjonali, li tippermettilu jiflaħ forzi esterni sostanzjali mingħajr ma jġarrab ħsara.
Ingħatat attenzjoni wkoll għall-kwistjoni tal-formazzjoni tal-bużżieqa interna fi ħdan il-batteriji strutturali. Billi jamministraw b'mod preċiż it-temperatura u l-pressjoni tat-tqaddid, ir-riċerkaturi naqqsu b'suċċess il-kwantità u d-daqs tal-bżieżaq, li mbagħad tejbu l-konduttività jonika u r-robustezza mekkanika tal-batterija.
Barra minn hekk, ir-riċerkaturi investigaw l-effetti ta 'diversi tipi ta' fibra tal-karbonju u kombinazzjonijiet ta 'elettroliti fuq il-prestazzjoni ta' batteriji strutturali. Is-sejbiet indikaw li kombinazzjonijiet speċifiċi ta 'fibra tal-karbonju u elettroliti jistgħu jottimizzaw aktar il-prestazzjoni tal-batterija. Ċerti tipi ta 'fibra tal-karbonju juru konduttività elettrika mtejba u saħħa mekkanika, filwaqt li ċerti elettroliti juru konduttività jonika mtejba u stabbiltà kimika. Billi tagħżel strateġikament il-kombinazzjonijiet xierqa tal-fibra tal-karbonju u l-elettroliti, huwa possibbli li tiżdied aktar id-densità tal-enerġija u l-proprjetajiet mekkaniċi tal-batteriji strutturali.
Ir-riċerka ta 'KIST tippreżenta soluzzjoni potenzjali ta' enerġija ta 'prestazzjoni għolja għal applikazzjonijiet bħal vetturi elettriċi, vetturi tal-ajru bla ekwipaġġ, u robotika, li żżomm il-wegħda għal applikazzjoni wiesgħa f'diversi setturi.
