Multi-functional carbon fiber structural roj teeb ntse tsim! Cia siab tias yuav nce qhov ntau ntawm cov tsheb fais fab los ntawm 70%.
Thaum lub tsheb, dav hlau, nkoj, lossis khoos phis tawj tau tsim nrog cov khoom siv uas tuaj yeem ua ob lub roj teeb thiab cov qauv thauj khoom, lawv qhov hnyav thiab kev siv zog yuav txo qis. Raws li ib daim ntawv luam tawm nyob rau hauv 10th nyob rau hauv qhov tseeb qhov teeb meem ntawmKhoom siv Advanced, pab pawg tshawb fawb los ntawm Chalmers University of Technology hauv Sweden tau ua tiav hauv "ntau lub zog cia" thiab tsim cov roj carbon fiber ntau cov qauv roj teeb. Lub roj teeb no tuaj yeem txo qhov hnyav ntawm lub laptops ib nrab, ua cov smartphones nyias li credit cards, lossis nce cov tsheb fais fab los ntawm 70% ntawm ib qho nqi.
Ricardo Chaudhry, tus kws tshawb fawb ntawm Chalmers University of Technology, tau hais tias cov qauv roj teeb uas lawv tsim yog tsim los ntawm cov pa roj carbon fiber ntau, nrog cov tawv tawv piv rau txhuas, thiab lub zog ntom ntom txaus rau kev lag luam. Lub roj teeb muaj peev xwm yog cov khoom siv uas tuaj yeem khaws lub zog thiab dais loads. Ua cov khoom siv roj teeb ua ib feem tseem ceeb ntawm cov khoom tsim qauv txhais tau tias cov khoom xws li tsheb fais fab, drones, cov cuab yeej tuav, laptops, thiab smartphones tuaj yeem ua tiav qhov hnyav.
Cov tsheb hluav taws xob feem ntau nyob ntawm cov roj teeb lithium-ion loj rau kev mus los ntev. Cov kws tshawb fawb ntawm Chalmers University of Technology xav pom seb lawv puas tuaj yeem tsim lub roj teeb uas ua haujlwm raws li cov khoom siv thauj khoom los tuav lub tsheb ua ke thaum tseem txo qhov hnyav. Raws li ib feem ntawm "ntau lub zog cia" qhov project, Swedish pab neeg tshawb fawb tau tsim lub roj teeb ua los ntawm carbon fiber composites. Lub roj teeb no muaj hardness zoo ib yam li txhuas thiab tuaj yeem khaws ntau lub zog, ua rau nws tsim nyog rau kev lag luam
Cov roj carbon fiber ntau yuav tsum khaws lub zog thiab txhawb nqa cov khoom zoo ib yam li cov roj teeb txhuas.
Tseeb, carbon fiber muaj npe nrov rau nws qhov hnyav hnyav, siab zog, thiab siab nruj, ua rau nws yog ib qho kev xaiv nrov hauv cov qauv thiab cov khoom siv zoo nkauj ntawm cov tsheb ua haujlwm siab. Txawm hais tias nws tus nqi siab, nws tseem yog cov khoom siv tseem ceeb hauv kev siv aerospace, qhov twg txhua gram suav. Txawm li cas los xij, yog tias tsim los nrog electrochemical engineering rau lub hom phiaj no, nws tuaj yeem ua cov khoom siv hluav taws xob zoo. Thawj coj los ntawm xibfwb Leif Asp, pab pawg Chalmers tau tshawb fawb txog thaj chaw no tau ntau xyoo thiab luam tawm ib txoj kev tshawb fawb hauv 2018 uas thawj zaug pom cov cuab yeej ntawm carbon fibers nrog ib qho kev npaj siv lead ua.
Cov kws tshawb fawb Xia Zhenyuan, Ricardo Chaudhry, thiab xibfwb Leif Asp tau kawm txog lub tswv yim ntawm lub zog tsis muaj zog ntau xyoo.
Lub zog ceev ntawm lub roj teeb tshiab tsim yog 30 Wh / kg, uas, los ntawm cov qauv tsheb, tsis yog tshwj xeeb. Rau kev siv, qhov ntsuas lub zog ntawm Hyundai Ioniq 6's 53 kWh roj teeb pob yog 153 Wh / kg (PDF). Txawm li cas los xij, daim duab no tsuas yog lub zog ntom ntom ntawm cov roj teeb uas nyob hauv ib lub thawv; rau kev sib piv ncaj ncees, qhov hnyav ntawm tag nrho cov qauv tsheb yuav tsum tau txiav txim siab. Cov qauv tsim ntawm cov roj carbon fiber ntau lub hom phiaj yog los hloov lub chassis tag nrho, txo qhov hnyav tag nrho lub tsheb thaum tso qhov chaw.
Cov tuam txhab hluav taws xob thiab cov khoom siv hluav taws xob tuaj yeem siv qhov sib npaug tshiab no kom txo cov khoom hnyav lossis siv qhov chaw tso tawm kom ntxiv roj teeb ntxiv, yog li txhim kho tag nrho lub zog cia.
Cov txiaj ntsig no tuaj yeem hloov pauv hauv kev coj ua. Asp tau hais tias, "Peb tau suav cov tsheb hluav taws xob, thiab cov txiaj ntsig tau qhia tias yog lub tsheb hluav taws xob tau txais kev sib tw cov roj teeb, lawv lub sijhawm tsav tsheb yuav txuas ntxiv 70% piv rau cov qauv tam sim no."
Lub hardness ntawm pab pawg tus qauv tshiab yog ze li peb npaug ntawm qhov kev rov ua dhau los, nrog rau cov qauv elastic nce ntawm 25 GPa mus rau 70 GPa. Pab neeg no tau lees tias nws qhov hnyav thiab lub peev xwm thauj khoom yog tam sim no piv rau txhuas, tab sis nws yog qhov sib dua.
Lub roj teeb tsim no siv cov pa roj carbon fiber ntau hauv ob qho tib si anode thiab cathode, uas kuj pab txhawb thiab ua hluav taws xob. Yog li ntawd, tsis tas yuav tsum muaj cov khoom hnyav xws li tooj liab los tsim cov khoom siv tam sim no, thiab tsis muaj qhov yuav tsum tau siv cov hlau tsis sib haum xws li cobalt hauv cov qauv electrode.
Lub roj teeb tsim no siv cov ntaub ntawv carbon fiber rau ob qho tib si anode thiab cathode.
Tsis tas li ntawd, lub roj teeb no siv cov khoom siv hluav taws xob ib nrab ntawm cov kua electrolyte los pab txhawb kev txav ntawm lithium ions ntawm cov terminals. Raws li qhov tshwm sim, nws tsis tshua muaj hluav taws kub thiab muaj kev nyab xeeb dua rau kev siv-txawm tias pab pawg tshawb fawb lees paub tias tseem muaj cov teeb meem hauv kev tso cai ions dhau los ntawm electrolyte kom tau raws li qhov xav tau ntawm kev siv hluav taws xob siab. Xav tau kev tshawb fawb ntxiv hauv cheeb tsam no.
Tseeb tiag, qhov no tsuas yog lwm lub qauv qauv roj teeb, yog li cov tsheb hluav taws xob txuas ntxiv no thiab cov khoom siv yuav siv sijhawm ntau xyoo los tsim. Txawm li cas los xij, kev tsim khoom loj thiab kev lag luam yog twb tab tom ua. Thaum ntxov li 2022, lub tsev kawm ntawv tau koom tes nrog lub tuam txhab peev nyiaj txiag Chalmers Ventures hauv Gothenburg los tsim ib lub tuam txhab tshiab hu ua Sinonus. Lub tuam txhab no tau xaiv tus CEO tshiab nyob rau lub Rau Hli ntawm lub xyoo no los tsav kev lag luam ntawm cov khoom siv hluav taws xob tsis muaj zog, uas tuaj yeem hloov txoj hauv kev uas peb tsim tsheb, gadgets, thiab txawm tias cua turbine hniav.
Asp tau hais tias, "Peb tuaj yeem pom cov xov tooj ntawm tes uas nyias nyias raws li daim npav rho nyiaj lossis lub khoos phis tawj uas hnyav ib nrab ntawm qhov lawv ua tam sim no yog qhov ze tshaj plaws ntawm lub sijhawm. Cov roj teeb no yuav xav tau kev nqis peev tseem ceeb los ua kom tau raws li qhov xav tau ntawm lub zog nyuaj ntawm kev lag luam tsheb thauj mus los, tab sis qhov no yog qhov uas cov thev naus laus zis tuaj yeem cuam tshuam loj tshaj plaws. "
