类似于带电权力所穿的西装黑豹在惊奇漫画,佛罗里达中央大学(佛罗里达)科学家们增强NASA技术工程师电源适合电动汽车比铝轻,像钢铁一样健壮,并且有助于增加车辆的功率容量。
佛罗里达大学研究人员Kowsik Sambath Kumar Jayan托马斯,迪帕克Pandey显示轻量级,supercapacitor-battery混合复合材料他们已经开发了。佛罗里达大学博士生Kumar和Pandey,托马斯是一个在佛罗里达大学教授的纳米科学技术中心和材料科学与工程系。亚博网站下载亚博老虎机网登录图片来源:佛罗里达中央大学。
诉讼是由分层的碳复合材料储能supercapacitor-battery函数作为一个混合设备由于其特殊设计在纳米级别。
创新是展示了最近在《华尔街日报》的封面故事小和可以应用在各种技术需要轻量级的能源,从电动汽车到飞机,航天器,便携设备,无人驾驶飞机和可穿戴技术。
我们的想法是使用身体壳存储在电池储存能量的补充力量。优势是这个组合可以减少你的车的重量,增加英里每充电。这是健壮如甚至比钢强但要轻得多。
Jayan托马斯,这项研究的合作者、团队领导和教授,纳米科学技术中心和材料科学与工程系,佛罗里达亚博网站下载亚博老虎机网登录
材料,用作汽车车身外壳,可以提高电动汽车的范围25%,这意味着200英里-每车能跑一个额外的50英里,降低其总重量。
作为一个超级电容器,它也将提高电动汽车的力量,提供额外的推动它需要在3秒内从0 - 60英里。
这个应用程序,以及其他许多人,可以在地平线上有一天准备的技术进步水平。
卢克·罗伯森,此项研究的作者之一、高级研究和开发的主要负责人,NASA肯尼迪航天中心,
这些材料可以亚博网站下载作为结构与世隔绝的栖息地,帧立方体卫星,甚至作为未来眼镜的一部分,例如,混合和虚拟现实耳机。
有很多潜在的经济中注入点以及未来的太空探索。在我看来,这是一个巨大的进步的trl让我们我们需要为NASA使命注入。
卢克·罗伯森,此项研究的作者之一、高级研究和开发的主要负责人,NASA肯尼迪航天中心,
在汽车上使用时,超级电容器复合材料将获得它的力量通过充电,类似于一个电池,以及汽车刹车时,托马斯解释说。
“它的充放电循环寿命是10倍的时间比电动汽车电池,”他说。
使用的材亚博网站下载料也不可燃、无毒,这是非常重要的客运安全的意外,他解释说。
“这是一个巨大的进步在过去的方法,受到有毒物质的问题,易燃有机电解质、低生命周期,或表现不佳,”托马斯说。
由于其独家设计,使用许多层的碳纤维,该材料具有实质性的影响和弯曲强度,对持久的至关重要的汽车碰撞,以及大量的抗拉强度。
创建材料,带正、负电荷的团队开发了碳纤维层,当堆叠和附加在一个交错配置,形成一个健壮的、储能复合。
纳米石墨烯粘碳纤维层允许更好的电荷存储能力,而金属氧化物放在附加电极提高电压,提供更高的能量密度。这提供了supercapacitor-battery混合以其无与伦比的能源存储容量和充电生命周期,托马斯说。
迪帕克Pandey,该研究的第一作者和博士生在托马斯的实验室,参与形成,塑造和增强复合,以及制定技术将金属氧化物碳石墨烯带。
研究的合著者Kowsik Sambath库马尔,博士生在托马斯的实验室,制定一个方法来纳米石墨烯在碳纤维电极垂直对齐。
库马尔说,最重要的发展之一是超级电容器复合的轻量级特性。
现在在电动汽车、电池是30%到40%的体重。这种能量储存综合指数我们可以得到更多的里程不增加电池重量,进一步减少车重,同时保持高强度、弯曲和冲击强度。当你减少体重,你可以增加范围,这在电动汽车和航空有巨大的应用。
Kowsik Sambath Kumar研究的合著者和博士生,纳米科学技术中心和材料科学与工程系,佛罗里达亚博网站下载亚博老虎机网登录
Pandey同意,强调其实用性的空间领域。
做一个立方卫星的组合会使卫星轻,将有助于消除沉重的电池组。这可以节省数千美元每发射。此外,自由体积通过切除大电池可以帮助更多的传感器和检测设备,增加卫星的功能。app亚博体育
迪帕克Pandey,研究报告的主要作者和博士生,纳米科学技术中心和材料科学与工程系,佛罗里达亚博网站下载亚博老虎机网登录
Supercapacitor-battery混合行为适用于立方体卫星,因为它可以在几分钟内当一个卫星地球圈在太阳能照明的一面。
罗伯森州技术目前在技术准备的五个,这意味着它已经签入一个适用的环境转移实时测试之前,如在太空飞行,这将是六个测试水平。
清除过去的水平测试,9级,和进入市场,它需要更多的开发和测试集中在商业应用程序,他说。
这项研究的合著者还包括Leaford内森·亨德森在佛罗里达大学材料科学与工程博士生;亚博网站下载亚博老虎机网登录Gustavo苏亚雷斯,在佛罗里达大学本科学生航空航天工程;帕特里克·维加在纳米科学技术中心研究助理期间的研究;亚博老虎机网登录和希尔达雷耶斯萨尔瓦多20岁,毕业于佛罗里达大学的生物医学科学本科课程。亚博老虎机网登录
这项研究得到美国国家科学基金会的资助。亚博老虎机网登录
电动汽车能量复合
视频来源:佛罗里达中央大学
期刊引用:
Pandey, D。等。(2022)活力为电动汽车复合材料:储能Supercapacitor-Based双重功能碳纤维车身壁板的复合。小。doi.org/10.1002/smll.202107053。
来源:https://www.ucf.edu