znanost 22.10.2018 13:25

S karbonskimi vlakni bi lahko shranjevali energijo v karoseriji avtomobila

Stockholm, 22. oktobra - Švedski znanstveniki so ugotovili, da lahko karbonska vlakna delujejo kot elektrode baterije in da lahko shranjujejo energijo. Tako bi lahko energijo shranjevali tudi v karoseriji avtomobilov ali letalih. Te ugotovitve bi lahko prispevale k bistvenemu zmanjšanju teže letal in vozil prihodnosti, kar je ključen izziv pri elektrifikaciji.

Ljubljana.
Avtomobili, transport, prevozna sredstva.
Foto: Tamino Petelinšek/STA
Arhiv STA

Potniška letala bi morala biti namreč precej lažja, kot so danes, če bi jih želeli poganjati na elektriko. Zmanjšanje teže pa je pomembno tudi za povečanje razdalje, ki jo lahko električni avtomobil prevozi z enim polnjenjem baterije.

"Karoserija avtomobila potem ne bo zgolj nosilni element, ampak bo delovala tudi kot baterija. Karbonska vlakna bi lahko uporabili tudi za druge namene, na primer rekuperacija kinetične energije, senzorje ter prevodnike energije in podatkov. Če bi bile vse te funkcije del avtomobila ali letala, bi lahko težo zmanjšali za do 50 odstotkov," je povedal vodja raziskovalcev z univerze za tehnologijo v švedskem Göteborgu Leif Asp.

Raziskovalci so ugotavljali, kako mikrostruktura karbonskih vlaken vpliva na njihove elektrokemijske lastnosti, torej kako vlakna delujejo kot elektrode v litij-ionski bateriji. Proučevali so različne vrste komercialno dostopnih karbonskih vlaken, piše na spletni strani univerze.

Ugotovili so, da imajo vlakna z majhnimi in slabo orientiranimi kristali dobre elektrokemijske lastnosti, a so manj toga. Karbonska vlakna z velikimi in dobro orientiranimi kristali so na drugi strani bolj toga, vendar pa njihove elektrokemijske lastnostni ne zadoščajo za uporabo v strukturnih baterijah. Prva vlakna so nekoliko bolj toga od jekla, druga pa dvakrat bolj.

Kot je pojasnil Asp, zdaj vedo, kako je treba izdelovati multifunkcionalna karbonska vlakna, da bo njihova zmogljivost shranjevanja energije visoka, hkrati pa bodo tudi dovolj toga. Pri proizvajalcih vlaken je še nekaj prostora za povečanje njihove uporabnosti, saj so trenutno usmerjeni v proizvodnjo vlaken, katerih togost je prilagojena uporabi v letalstvu.

Znanstveni članek je dostopen na naslednji povezavi: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/2399-7532/aab707/meta