Самую прочную в мире структурную батарею разработали шведы
Команда шведских ученых смогла создать батарею, у которой рекордно высокий модуль упругости. Модуль упругости при параллельном положении волокон превысил 76 Гпа, а плотность энергии составляет 30 Вт*ч/кг. Показатели практически в 100% батарея имеет в отношении эффективности накопления и выделения заряда. Причем такой потенциал не теряется даже по истечении 1000 циклов.
Первый удачный прототип структурной батареи, которая сочетает в себе сбалансированность механической прочности углеволокна и электрохимических свойств, появился в 2018 году. Идея принадлежит команде ученых под руководством профессора Лейфа Аспа из Технологического университета Чалмерс. Ученые несколько лет проводили эксперименты над материалами для электродов. В результате уже в этом году они смогли представить структурную батарею нового поколения.
Батарея состоит из отрицательного электрода, изготовленного из тонких слоев ткани. Она в свою очередь сплетена из очень тонких нитей углеволокна. Такая структура позволяет упрочить механическую часть, а также электропроводность батареи. Чтобы механическая прочность не сдерживалась литий-железо-фосфатным положительным электродом, ученые в новой версии батареи применили углеволокно.
При помощи метода электрофореза ученые покрыли слоем литий-железо-фосфата поверхность волокон. Заряженные частицы, которые предварительно растворили в жидкости, нанесли на подложку, используя электрическое поле. Чтобы увеличить плотность энергии они использовали целлюлозный разделитель. Все компоненты опустили в электролит и покрыли эпоксидной смолой.
Однако ученые не намерены останавливаться в своем достижении, хотя уже сейчас их разработка является мировым рекордсменом. Теперь они хотят сделать батарею с упругостью свыше 100 ГПа и плотностью энергии более 50 Вт*ч/кг.
Источник https://physicsworld.com/a/structural-battery-is-worlds-strongest-say-researchers/.
