構造用電池用コンポジット
電気自動車（EV）を開発するエンジニアが直面する問題の1つは、モーターに電力を供給するために必要なバッテリーの質量です。電池は重いです。これは、EVに最も必要な機能の1つである範囲を取得するには、十分なバッテリー容量が必要であることを意味します。ただし、バッテリーが多いほど質量が大きくなり、質量が大きいほど範囲が狭くなるため、これは悪循環のようなものになります。
>スウェーデンのチャルマース工科大学の研究者は、エネルギー（1キログラムあたり24ワット時）を蓄えるだけでなく、25 GPaの剛性を備えているため、構造的なサポートを提供するため、この問題の解決策となるバッテリーを開発しました。
Chalmersの教授であり、KTH Royal Institute of Technology（ストックホルム、スウェーデン）と共同で実施されている研究プロジェクトのリーダーであるLeif Aspは、次のように述べています。 、または良好な電気的特性。しかし、ここでは、炭素繊維を使用して、競争力のあるエネルギー貯蔵容量と剛性の両方を備えた構造バッテリーの設計に成功しました。」
Advanced Energy and Sustainability Research の論文 （vol。2、issue 3）、Aspと彼の共著者はバッテリーについて説明しています：
「構造電池複合材料は、CF [炭素繊維]負極と、SBE [構造電池電解質]マトリックス材料のGF [ガラス繊維]セパレーターで分離されたアルミニウムフィルム支持正極で構成されています。その結果、CFはLi（つまり、活性電極材料）のホストとして機能し、電子を伝導して材料を強化します。同様に、正極フォイルは、機械的機能と電気的機能の組み合わせを提供します。 SBEは、リチウムイオンの輸送を促進し、繊維、粒子、層の間で機械的負荷を伝達します。 2種類のGFファブリックセパレーター、Whatman GF / AとGF平織りをモデル材料として使用して、多機能性能に対するセパレーターの厚さと構造、および材料の異方性の影響を調査します。」
現在、彼らは新しい構造電池に取り組んでおり、アルミニウムフィルムが炭素繊維に置き換えられ、より薄いガラス繊維セパレーターが使用されています。
Aspは、さらなる研究により、エネルギー密度が1キログラムあたり75ワット時、剛性が75GPaのバッテリーが得られると期待していると述べました。
「消費者向けテクノロジーを見ると、数年以内に、現在の半分の重量ではるかにコンパクトなスマートフォン、ラップトップ、または電動自転車を製造できる可能性があります。」
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