Nowa technologia Chin. Ta bateria może zrewolucjonizować drony
Chińscy naukowcy opracowali projekt baterii litowo-siarkowej, która może znacznie wydłużyć czas lotu dronów, rozwiązując jeden z największych problemów tej technologii.
Nowa technologia Chin. Operacyjna bateria litowo-siarkowa
Nową baterię opracował zespół badawczy pod kierownictwem Międzynarodowej Szkoły Wyższej Tsinghua w Shenzhen. Wykorzystuje nową strategię molekularną o większej wydajności, która jednocześnie ogranicza straty energii podczas pracy.
To osiągnięcie może pomóc w zwiększeniu gęstości energetycznej akumulatorów znacznie ponad granice obecnych systemów litowo-jonowych stosowanych w większości komercyjnych dronów. Tradycyjne akumulatory litowo-jonowe zapewniają zazwyczaj mniej niż 300 watogodzin na kilogram masy, co ogranicza czas lotu i ładowność.
Akumulatory litowo-siarkowe od dawna postrzegane są jako alternatywa nowej generacji, ponieważ siarka jest tania, występuje w dużych ilościach i pozwala na magazynowanie znacznie większych ilości energii. Jednak proces chemiczny pozostaje trudny do ustabilizowania podczas powtarzających się cykli ładowania i rozładowywania.
Jak powstała bateria litowo-siarkowa?
Jednym z największych wyzwań związanych z akumulatorami litowo-siarkowymi jest powstawanie rozpuszczalnych związków pośrednich podczas pracy. Związki te przemieszczają się w obrębie akumulatora, spowalniając reakcje i powodując z czasem spadek wydajności. Aby rozwiązać ten problem, naukowcy wprowadzili tak zwany "premediator" do elektrochemii siarki. Według naukowców dodatek ten pozostaje nieaktywny do momentu rozpoczęcia reakcji. Po aktywacji cząsteczka ta wychwytuje przemieszczające się produkty pośrednie i usprawnia transport ładunku wewnątrz baterii. Naukowcy stwierdzili, że taka konstrukcja tworzy szybsze ścieżki reakcji i stabilizuje cały proces elektrochemiczny. W testach laboratoryjnych bateria utrzymała stabilną wydajność przez 800 cykli ładowania, zachowując jednocześnie prawie 82 procent swojej pierwotnej pojemności.
Przyszłość technologii dronów
Zespół stwierdził, że technologia ta może usprawnić szereg zastosowań dronów, w tym dostawy paczek, kontrolę linii energetycznych oraz operacje ratownicze, w których kluczowe znaczenie ma dłuższy czas lotu. Do tej pory komercyjne drony są często ograniczane krótkim czasem pracy baterii.
Oprócz dronów naukowcy uważają, że strategia projektowania molekularnego mogłaby zostać dostosowana również do akumulatorów przepływowych, akumulatorów litowo-metalowych oraz technologii recyklingu akumulatorów.
