Nauja baterija gali atnešti erdvės tyrinėjimų ateitį

$config[ads_kvadrat] not found

? Ličio jonų akumuliatorių krovimo ir apsaugos plokštė [Apžvalga]

? Ličio jonų akumuliatorių krovimo ir apsaugos plokštė [Apžvalga]
Anonim

Ličio jonų baterijos sukuria beveik kiekvieną šiuolaikinės technologijos aspektą. Jie maitina išmaniuosius telefonus visame pasaulyje ir netgi dirba NASA įvairiose erdvės programose.

Tačiau yra viena didelė problema: ličio baterijos šaltoje temperatūroje veikia gana prastai. Tai reiškia, kad šaltą žiemos dieną ir ypač šiose svarbiausiose energijos šaltinių funkcijose yra mažesnė erdvė.

Tačiau du Šanchajaus Fudano universiteto mokslininkai sukūrė hibridinį ličio akumuliatorių, kuris neturi problemų, kai sultys yra žemesnės nei -94 laipsnių pagal Celsijų laipsnį (-70 laipsnių Celsijaus). Dr. Yong-yao Xia, tyrimo bendraautoris, mano, kad tai yra raktas į būsimų zondų ir palydovų maitinimą.

„Akumuliatorius suteikia perspektyviausią potencialą specialiam lauko naudojimui, pvz., Išorinei erdvei ar šalia kosmoso tyrimams. Tarptautinėje kosminėje stotyje, priešingoje „Saulės“ pusėje, ji yra daug šaltesnė, kai temperatūra gali siekti iki -157 Celsijaus laipsnių “, - sako Xia Inversinis. „Vis dėlto buvo plačiai pranešta, kad -40 Celsijaus laipsnių laipsniais įprastinės ličio jonų baterijos išlaiko tik apie 12 procentų savo kambario temperatūros.“

Trečiadienį žurnale paskelbtame dokumente Joule, Xia ir Yonggang Wang paaiškina, kaip jie sukūrė tradicinių ličio jonų baterijas, kad išspręstų šią baisią problemą.

Baterijos yra sudarytos iš dviejų elektrodų - vieno teigiamo krūvio ir kito neigiamo krūvio - ir skysto elektrolito, kuris įkrauna tarp dviejų elektrodų.

Tradiciškai elektrolitas yra sudarytas iš rūgštinio junginio, vadinamo esteriu, kuris tampa vangus esant ypač šaltoje aplinkoje. Xia ir Wang nusprendė naudoti kitą rūgštį ir abu elektrodus pakeisti dviem organiniais junginiais.

Komandos konstrukcijoje naudojamas mažai užšalimo elektrolitas. Tai leidžia jam atlikti įkrovimą išorinės erdvės užšalimo sąlygomis. Po to teigiamą elektrodą pakeitė polifenilaminu (PTPAn) ir neigiamą su 1,4,5,8-naftaletetrakarboksirūgšties dianhidridu (NTCDA), kuris atlieka savo darbą žymiai efektyviau nei standartiniai elektrodai subzero aplinkoje.

Nors Xia ir Wang ėmėsi pirmų žingsnių sprendžiant problemą, kuri supainiojo šios srities mokslininkus, jų dizainas nėra gana dar tik pasiruošę kosmoso tyrimams. Jų akumuliatorius nėra toks tankus kaip standartinės komercinės baterijos, o tai reiškia, kad jis turi mažesnį įkrovą nei kažkas, ką galite gauti parduotuvėje.

„Dabartiniame etape laboratorijos lygmeniu gauti rezultatai yra riboti“, - paaiškino Xia. „Tolesnis tyrimas dėl elektrolito, turinčio didelį elektrocheminį langą <…>, turėtų būti daromas siekiant pagerinti įkrovos našumą žemoje temperatūroje. Netgi ji turi mažą specifinę energiją; jis suteikia perspektyviausią potencialą specialiose lauko programose. “

Su daugiau mokslinių tyrimų, astronomai galėtų paleisti žvalgomųjų dronų ir zondų laivynus, nesirūpindami, kad jie per pusę perstumtų savo misiją. O jei jie kada nors sukluptų ant ledo planetos, kaip Hothas, taip pat nebus jokių problemų. Tikimės.

$config[ads_kvadrat] not found