Нов тип батерии ще захранват пътническите дронове
Литиево-сярната иновация дава обещание доста по-голям потенциал
Изследователи от университета Monash в Австралия са покрай решаването на един от най-големите проблеми при пътническите дронове. Новата им технология за литиево-сярни (Li-S) акумулатори е проектирана да обезпечава почти два пъти по-висока енергийна компактност от литиево-йонните (Li-ion) акумулатори, както и бързо зареждане и разреждане - предоставяйки нужната мощ за полети, предава NewAtlas.
Досега литиево-сярните акумулатори обещаваха високоефективно предпазване на сила, само че страдаха от постепенно зареждане и разреждане. Изследователите от Monash откриха, че потреблението на поливинилпиролидонов комплекс - обединено химично съединяване с разнообразни свойства от тези на трите му самостоятелни съставния елемент - като катализатор форсира химичните реакции в батерията.
Това води до по-бързо зареждане и по-висока енергийна компактност, както е разказано в публикация, оповестена в Advanced Energy Materials.
Според екипа новите акумулатори освен са по-бързи и плътни, само че също по този начин са доста по-леки и по-евтини за произвеждане.
" С открития, основани на необятно налични материали, имаме опция да преминем към произвеждане, " сподели професор Майнак Маджумдер. Това е самопризнание за умното изобретение, направено от екипа при създаването на тази по-бърза батерия. Докторантът Малиша Нишшанке отбелязва: " Вдъхновени от химията на бетадина, постоянно употребен антисептик за семействата, открихме метод да ускорим скоростта на зареждане и разреждане. "
Интересно е да се означи, че до момента в който литиево-йонните акумулатори се употребяват на всички места - от коли до смарт часовници, след изобретяването им през 1980 година, литиево-сярните акумулатори са създадени към 20 години по-рано. Обаче, няколко минуса, свързани с вътрешната им химия, попречиха необятното им приемане.
Тъй като употребяват сяра като катод и литий или литиево-йонен анод, Li-S батериите не отсрочват отмерено литий върху анода по време на презареждане. Химическите отлагания от литиевия анод повреждат както анода, по този начин и електролита, което води до по-малък брой цикли на зареждане (по-малко от половината на Li-ion батериите), понижена мощ и риск от къси съединения или даже пожари.
С нововъведения през годините и последния пробив на Monash, може скоро да забележим по-широко приложение на Li-S батериите. Изследователите са уверени, че тяхната лека технология ще бъде изключително подобаваща за дронове; те възнамеряват да показват нейните благоприятни условия в комерсиални дронове и eVTOL летателни апарати в границите на една година.
" Нашият катализатор доста усъвършенства продуктивността на C-степента (скоростта на разреждане по отношение на оптималния капацитет) на Li-S батериите, потвърдено посредством ранни прототипи, " изясни професор Маджумдер. " С комерсиално мащабиране и произвеждане на по-големи кафези, тази технология може да обезпечи енергийна компактност до 400 Wh/kg. Това я прави изключително подобаваща за приложения, изискващи динамична продуктивност, като авиацията, където батериите би трябвало да устоят на високи C-степени при политане и да превключват дейно към ниски C-степени по време на полет. "
Това е доста преимущество пред общоприетите литиево-йонни акумулатори, чиято енергийна компактност сега е сред 150 и 235 Wh/kg. Наскоро създадена батерия със силициев композитен анод от ProLogium за електрически автомобили показва впечатляваща компактност от 321 Wh/kg, само че към момента не е влезнала в произвеждане.
Бързото разреждане е основно за пътническите дронове, тъй като е нужна висока мощ както за политане, по този начин и за кацане - изключително при ниско равнище на заряд. Толкова е значимо, че немският производител на въздушни таксита Lilium подписа контракт с производителя на акумулатори Ionbox за изключителни права върху технология, особено проектирана за тези условия, със силициев-доминиращ анод в клетките си.
Друго преимущество на Li-S батериите е, че понижават зависимостта от редки запаси като кобалт. Извличането му може да бъде скъпо и нездравословно за околната среда. Сярата, въпреки това, е изобилна и лесна за рандеман.
Университетът Monash започва стартъп компания, наречена Ghove Energy, с цел да притегли вложения и да изведе тази технология на пазара. Изследователският екип продължава да работи върху ускорение на времето за зареждане и разреждане и понижаване на количеството литий, належащо за всяка клетка.
Междувременно китайската компания CATL също се стреми да вкара своите кондензирани акумулатори, проектирани за пътнически дронове, в действителна приложимост. Миналата година тя показа технология с впечатляваща енергийна компактност от 500 Wh/kg. През юли компанията означи, че тези акумулатори " сега се тестват в самолети, позволявайки политане на 4-тонни летателни апарати. " CATL се надява скоро да поддържа по-големи самолети и да зарежда четириместни частни самолети с полети до 3 000 км през идващите няколко години. Това ще сложи висока летва за Li-S батериите в близко бъдеще.
Изследователи от университета Monash в Австралия са покрай решаването на един от най-големите проблеми при пътническите дронове. Новата им технология за литиево-сярни (Li-S) акумулатори е проектирана да обезпечава почти два пъти по-висока енергийна компактност от литиево-йонните (Li-ion) акумулатори, както и бързо зареждане и разреждане - предоставяйки нужната мощ за полети, предава NewAtlas.
Досега литиево-сярните акумулатори обещаваха високоефективно предпазване на сила, само че страдаха от постепенно зареждане и разреждане. Изследователите от Monash откриха, че потреблението на поливинилпиролидонов комплекс - обединено химично съединяване с разнообразни свойства от тези на трите му самостоятелни съставния елемент - като катализатор форсира химичните реакции в батерията.
Това води до по-бързо зареждане и по-висока енергийна компактност, както е разказано в публикация, оповестена в Advanced Energy Materials.
Според екипа новите акумулатори освен са по-бързи и плътни, само че също по този начин са доста по-леки и по-евтини за произвеждане.
" С открития, основани на необятно налични материали, имаме опция да преминем към произвеждане, " сподели професор Майнак Маджумдер. Това е самопризнание за умното изобретение, направено от екипа при създаването на тази по-бърза батерия. Докторантът Малиша Нишшанке отбелязва: " Вдъхновени от химията на бетадина, постоянно употребен антисептик за семействата, открихме метод да ускорим скоростта на зареждане и разреждане. "
Интересно е да се означи, че до момента в който литиево-йонните акумулатори се употребяват на всички места - от коли до смарт часовници, след изобретяването им през 1980 година, литиево-сярните акумулатори са създадени към 20 години по-рано. Обаче, няколко минуса, свързани с вътрешната им химия, попречиха необятното им приемане.
Тъй като употребяват сяра като катод и литий или литиево-йонен анод, Li-S батериите не отсрочват отмерено литий върху анода по време на презареждане. Химическите отлагания от литиевия анод повреждат както анода, по този начин и електролита, което води до по-малък брой цикли на зареждане (по-малко от половината на Li-ion батериите), понижена мощ и риск от къси съединения или даже пожари.
С нововъведения през годините и последния пробив на Monash, може скоро да забележим по-широко приложение на Li-S батериите. Изследователите са уверени, че тяхната лека технология ще бъде изключително подобаваща за дронове; те възнамеряват да показват нейните благоприятни условия в комерсиални дронове и eVTOL летателни апарати в границите на една година.
" Нашият катализатор доста усъвършенства продуктивността на C-степента (скоростта на разреждане по отношение на оптималния капацитет) на Li-S батериите, потвърдено посредством ранни прототипи, " изясни професор Маджумдер. " С комерсиално мащабиране и произвеждане на по-големи кафези, тази технология може да обезпечи енергийна компактност до 400 Wh/kg. Това я прави изключително подобаваща за приложения, изискващи динамична продуктивност, като авиацията, където батериите би трябвало да устоят на високи C-степени при политане и да превключват дейно към ниски C-степени по време на полет. "
Това е доста преимущество пред общоприетите литиево-йонни акумулатори, чиято енергийна компактност сега е сред 150 и 235 Wh/kg. Наскоро създадена батерия със силициев композитен анод от ProLogium за електрически автомобили показва впечатляваща компактност от 321 Wh/kg, само че към момента не е влезнала в произвеждане.
Бързото разреждане е основно за пътническите дронове, тъй като е нужна висока мощ както за политане, по този начин и за кацане - изключително при ниско равнище на заряд. Толкова е значимо, че немският производител на въздушни таксита Lilium подписа контракт с производителя на акумулатори Ionbox за изключителни права върху технология, особено проектирана за тези условия, със силициев-доминиращ анод в клетките си.
Друго преимущество на Li-S батериите е, че понижават зависимостта от редки запаси като кобалт. Извличането му може да бъде скъпо и нездравословно за околната среда. Сярата, въпреки това, е изобилна и лесна за рандеман.
Университетът Monash започва стартъп компания, наречена Ghove Energy, с цел да притегли вложения и да изведе тази технология на пазара. Изследователският екип продължава да работи върху ускорение на времето за зареждане и разреждане и понижаване на количеството литий, належащо за всяка клетка.
Междувременно китайската компания CATL също се стреми да вкара своите кондензирани акумулатори, проектирани за пътнически дронове, в действителна приложимост. Миналата година тя показа технология с впечатляваща енергийна компактност от 500 Wh/kg. През юли компанията означи, че тези акумулатори " сега се тестват в самолети, позволявайки политане на 4-тонни летателни апарати. " CATL се надява скоро да поддържа по-големи самолети и да зарежда четириместни частни самолети с полети до 3 000 км през идващите няколко години. Това ще сложи висока летва за Li-S батериите в близко бъдеще.
Източник: dnesplus.bg
КОМЕНТАРИ