Новая технология увеличит запас хода электромобилей

16.03.2022

Ученые из Университета Центральной Флориды разработали композитный материал, расширяющий потенциал литиевых батарей для электромобилей. Авторы называют свое решение "силовым костюмом" для элементов питания. С этой технологий батареи в электромобилях будут меньше подвержены возгоранию и увеличат запас хода машин как минимум на 25%. Например, электрокары с пробегом 320 км смогут проехать дополнительные 80 км, но их вес при этом не изменится.

В основу гибридного устройства лег материал нового поколения с функцией накопления энергии. Чтобы сконструировать его, инженеры создали положительно и отрицательно заряженные слои углеродного волокна. Последние были уложены в чередующемся порядке - таким образом ученые собрали прочный энергоаккумулирующий композит. В дополнение новый материал получил полоски углеродного графена с несколькими видами оксидов металлов. После серии экспериментов ученые нашли оптимальный состав и создали "суперконденсаторную батарею".

Сспециальные листы из графена, прикрепленные к слоям углеродного волокна, обеспечили повышенную способность материала накапливать заряд. В то же время оксиды металлов, нанесенные на прикрепленные электроды, повысили напряжение и обеспечили высокую плотность энергии. При этом жизненный цикл готовой батареи не пострадал - ресурс циклов зарядки-разрядки у их аккумулятора в 10 раз больше, чем у коммерческих элементов питания для электромобилей.

Среди дополнительных преимуществ изобретения ученые выделили нетоксичность и негорючесть. Благодаря своей конструкции, в которой используется несколько слоев углеродного волокна, материал обладает необходимой ударной вязкостью и прочностью для противостояния автомобильному столкновению. Даже в случае серьезного ДТП новая батарея лишь деформируется, но не загорится. Система также работает как суперконденсатор, поэтому способна повысить мощность электрокаров - например, на разгон от 0 до 100 км/ч уйдет всего за 3 секунды.

Характеристики новой усиленной батареи будут зависеть от типа базовой конструкции. Тем не менее, уже сейчас ученые обещают дополнительные 25% запаса хода для электромобилей, а также ощутимое снижение веса аккумуляторов. Также будет увеличена и скорость зарядки электрокаров.

<< Назад: Полет пауков 17.03.2022

>> Вперед: Манипулятор Canadarm3 для космической станции Lunar Gateway 16.03.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Хромобуки обновили и уценили 01.01.2012 В "облачной" Chrome OS появился ряд нововведений. В частности, изменился экран входа в систему, браузер приобрел новые вкладки, добавились музыкальные приложения, игры и файловый менеджер. Чуть раньше был осуществлен редизайн Chrome Web Store, главная страница которого теперь представляет собой "бесконечную стену" с наиболее интересными приложениями. В то же время Google согласовала с производителями новые цены. В 2012 году "хромобуки" подешевеют на $50: так, цены на модели от Acer и Samsung начинаются с $299. При этом Samsung представила новую версию Chromebook Series 5 - полностью черного цвета.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025