Новая литиевая батарея заряжается за 10 минут

Сегодняшние технические новинки определяют ближайшее будущее. Несмотря на наше желание ускорить темп повседневной жизни и при этом сделать ее комфортной, применяя автомобиль, наличие транспортных коллапсов в больших городах сводят на нет наши старания. Правда, чтобы решить такую проблему, уже сегодня есть техническое решение – поднять транспорт в воздух, превратив его в летающие автомобили (аэротакси).

Чтобы до конца решить такую проблему, не загрязняя окружающую среду, воздушный транспорт должен быть полностью электрическим или работать на водородном топливе. Электрическое транспортное средство, которое подымается в воздух сегодня полностью зависит от емкости аккумуляторов и скорости их зарядки. Именно в этом направлении сейчас едет интенсивная работа над созданием новых технологий при изготовлении батарей.   

Литий-ионные батареи прекрасно справляются с питанием ноутбуков и даже автомобилей, но для электрической авиации пока не найдено идеального решения. Американские ученые продемонстрировали новый тип литиевой батареи с инновационной высокотемпературной технологией зарядки. С ее помощью аэротакси сможет пополнить запас энергии для полета на 80 км всего за 10 минут.

Плотность энергии современных аккумуляторов бледнеет по сравнению с традиционным авиационным топливом. Исследователи пытаются сделать так, чтобы батареи могли запасать больше энергии на килограмм, есть и другие факторы, стоящие на пути электрической авиации. Например, зарядка должна проходить достаточно быстро, чтобы не приходилось часами ждать, пока можно будет взлететь, или менять аккумуляторы.

 «Батареи для летающих машин должны быть с очень высокой плотностью энергии, чтобы можно было оставаться в воздухе, сказал Ван Чаоян из Университета Пенсильвании, автор исследования. — Также им нужна очень большая мощность во время взлета и посадки».

Новая технология, разработанная Ваном и его коллегами, стала продолжением экспериментальной батареи, которую они придумали пару лет назад, пишет New Atlas. Обычно литиевые батареи могут работать без риска только в пределах определенного температурного режима. Если станет слишком холодно, и на аноде в результате металлизации лития образуются шипы. Слишком жарко — и батарея быстро выходит из строя.

Однако ученые нашли способ обойти эти проблемы, разработав уникальную конструкцию из тонкой никелевой фольги, которая разогревает батарею до 60 °C за 30 секунд. При этом батарея держит эту температуру всего 10 минут, а затем так же быстро охлаждается. Этого достаточно, чтобы воспользоваться преимуществами ускоренной зарядки, но обойти угрозу разрушения и металлизации.

Новая экспериментальная батарея обладает требуемой плотностью энергии, чтобы обеспечить для электрического аэротакси с вертикальным взлетом и посадкой возможность полета на 80 км, а пополнить запас энергии можно всего за 10 минут. Испытания срока службы показали, что устройство выдерживает свыше 2000 циклов заряда/разряда.

«В нормальных условиях эти три параметра, необходимые для батареи eVTOL, работают друг против друга, — сказал Ван. — Высокая плотность энергии замедляет быструю зарядку, и быстрая зарядка обычно сокращает количество возможных циклов. Но мы смогли объединить все три параметра в одной батарее».

Следует также отметить, что есть другой вариант быстрого пополнения аккумулятора — замена батарей. В ряде стран существуют компании, обладающие универсальными системами для быстрой замены аккумуляторных блоков в электрических автомобилях. Такие станции полностью автономны, занимают мало места и производят установку новых батарей в течение 10 минут.

По материалам источника:

Спасибо за ваше внимание. Если понравилась, пожалуйста, поделитесь с друзьями и в комментариях черкните пару строк своего мнения