1. За рубежом: реальный мир
  2. Нанотехнологии в энергетике
Орландо, / ИА Красная Весна

Ученые разработали материал для силовой оболочки электромобилей

Изображение: (gnu) AlexanderAlUS
Кристаллическая решётка графена
Кристаллическая решётка графена
Кристаллическая решётка графена

Энергоаккумулирующий композит двойного назначения на основе суперконденсатора из углеродного волокна для панелей кузова электромобиля разработали исследователи из Университета Центральной Флориды (UCF) в Орландо, США, 7 марта сообщает сайт научно-технических новостей Phys.org.

Композит может служить одновременно конструкционным материалом, например, для кузова электромобиля, и энергоаккумулирующим гибридным устройством — суперконденсатором-батареей. Материал прочен, как сталь, легче алюминия, а кроме того, помогает увеличить мощность автомобиля.

В статье, описывающей разработанный материал и опубликованной в журнале Small, посвященном нанотехнологиям, ученые пояснили решаемую ими задачу и методы, выбранные ими для ее решения.

Современные электромобили сталкиваются со многими проблемами, такими как ограниченная емкость заряда, низкий пробег на одну зарядку и длительное время зарядки, отмечают ученые.

В своем исследовании эти проблемы они решали путем разработки энергоаккумулирующего полимера, армированного углеродным волокном — e-CFRP, на основе суперконденсатора двойного назначения, который может накапливать электрическую энергию и функционировать в качестве структурного компонента корпуса электромобиля.

Достигается это за счет разработки уникальной конструкции: вертикально выровненных листов графена, прикрепленных к электродам из углеродного волокна, на которые нанесены различные оксиды металлов для получения электродов с высокой плотностью энергии.

Сборка из этого высокопрочного многослойного полимера изготавливается с использованием чередующейся конфигурации слоев эпоксидной смолы и полиакриламидного гелевого электролита. Разработанный таким образом e-CFRP обеспечивает высокую удельную плотность энергии 0,31 мВт•ч на кв. см при толщине 0,3 мм и высокой прочности на растяжение 518 МПа, прочности на изгиб 477 МПа и ударной вязкости 2666 Дж на кв. м.

Как поясняют разработчики, в автомобилях композитный материал суперконденсатора будет получать энергию при зарядке, как аккумулятор, а также при торможении автомобиля. «Срок его цикла зарядки-разрядки в 10 раз больше, чем у аккумулятора электромобиля», — сообщил руководитель группы профессор Центра нанотехнологий UCF Джаян Томас.

По его словам, новый материал нетоксичен и негорюч, что очень важно для безопасности пассажиров в случае аварии.

Более того, если совмещать конструкции из этого материала с солнечным элементом, можно использовать его для питания устройств Интернета вещей, а также для корпусов спутников связи.

Нашли ошибку? Выделите ее,
нажмите СЮДА или CTRL+ENTER