Η Κίνα βρίσκει λύση για την αντιμετώπιση της αδυναμίας των μπαταριών λιθίου

Μια ερευνητική ομάδα στο Ινστιτούτο Χημικής Φυσικής του Νταλιάν (DICP), που συνδέεται με την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών, ανακοίνωσε πρόσφατα μια αξιοσημείωτη ανακάλυψη στην τεχνολογία μπαταριών λιθίου.

Drone σε δοκιμή. Φωτογραφία: Ινστιτούτο Χημικής Φυσικής Νταλιάν

Σύμφωνα με το Science Direct, η ραγδαία ανάπτυξη της παγκοσμιοποίησης έχει αυξήσει σημαντικά τη ζήτηση για ενέργεια, προωθώντας έτσι την αναζήτηση νέων πηγών ενέργειας. Οι μπαταρίες λιθίου είναι οι προτιμώμενες συσκευές αποθήκευσης ενέργειας σήμερα, οι οποίες υπάρχουν σε πολλές βιομηχανίες, από τα drones μέχρι τα ηλεκτρικά οχήματα...

Παρά τις μεγάλες δυνατότητές τους, οι μπαταρίες λιθίου παρουσιάζουν σοβαρή αδυναμία σε χαμηλές θερμοκρασίες. Όταν λειτουργούν σε περιβάλλοντα χαμηλής θερμοκρασίας, οι μετρήσεις απόδοσης των μπαταριών λιθίου, όπως η χωρητικότητα, η ισχύς εξόδου και η διάρκεια ζωής, μειώνονται σημαντικά.

Μελέτες δείχνουν ότι η χωρητικότητα της μπαταρίας μπορεί να μειωθεί κατά 12% σε περιβάλλοντα με θερμοκρασίες κάτω των -40 βαθμών Κελσίου. Αξίζει να σημειωθεί ότι το 38% της επικράτειας της Κίνας είναι πιθανό να βιώσει θερμοκρασίες κάτω των -20 βαθμών Κελσίου κατά τη διάρκεια του έτους, γεγονός που δημιουργεί πολλές προκλήσεις για τις μπαταρίες λιθίου.

Στις 16 Μαρτίου, η Science and Technology Daily ανέφερε ότι μια ομάδα ερευνητών από το Ινστιτούτο Χημικής Φυσικής του Νταλιάν με επικεφαλής τον Τσεν Ζονγκγουέι δοκίμασε μπαταρίες λιθίου σε drones που πετούσαν σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες στην πόλη Μόχε, στην επαρχία Χεϊλονγκτζιάνγκ, στη βορειοανατολική Κίνα.

Το drone που δοκιμάστηκε απέδωσε αξιόπιστα σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, ανοίγοντας νέες δυνατότητες για ακραίες εναέριες επιχειρήσεις. Διατηρώντας σταθερή απόδοση στους -36 βαθμούς Κελσίου, η μπαταρία εξασφαλίζει αδιάλειπτη παροχή ρεύματος. Αυτό το καθιστά μια πολλά υποσχόμενη λύση για κρίσιμες εφαρμογές όπως η εξερεύνηση των πόλων, η περιπολία των συνόρων, η παροχή βοήθειας σε καταστροφές και η εφοδιαστική αλυσίδα.

Κατά τη διάρκεια της δοκιμαστικής πτήσης, το drone παρέμεινε σταθερό και πληρούσε τις προσδοκίες αντοχής παρά το κρύο. Το drone ολοκλήρωσε με επιτυχία μια σειρά κριτηρίων, όπως η ταχεία εκτόξευση, η αιώρηση σε μεγάλο υψόμετρο και η πλοήγηση σε πολύπλοκη διαδρομή. Επιπλέον, η μπαταρία διατήρησε σταθερή χωρητικότητα, χωρίς πτώσεις ή απροσδόκητες απώλειες ισχύος σε ακραίες συνθήκες ψύχους.

Για να ξεπεραστεί η υποβάθμιση των μπαταριών λιθίου σε ακραίες συνθήκες ψύχους, η ερευνητική ομάδα στο Ινστιτούτο Χημικής Φυσικής του Νταλιάν βελτίωσε τη συσκευή βελτιστοποιώντας τον τύπο του ηλεκτρολύτη και τροποποιώντας το υλικό της ανόδου, επεκτείνοντας σημαντικά το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας της μπαταρίας. Ως αποτέλεσμα, η νέα μπαταρία μπορεί να παρέχει συνεχή ισχύ σε εύρος θερμοκρασίας από -40°C έως 50°C.

Επιπλέον, οι ερευνητές βελτίωσαν το εύρος λειτουργίας της μπαταρίας σε κρύο καιρό χρησιμοποιώντας προσαρμοστική θερμική διαχείριση και σχεδιασμό σύνθετης αντίστασης χαμηλής θερμοκρασίας. Ως αποτέλεσμα, η απώλεια αντοχής της μπαταρίας στους -40°C είναι μικρότερη από 10%, σημαντικά καλύτερη από τον τρέχοντα μέσο όρο του 30-50%. Αυτό σημαίνει ότι η νέα μπαταρία θα μπορούσε να βοηθήσει τα drones να ολοκληρώνουν αποστολές σε κρύες περιοχές μεγάλου υψομέτρου χωρίς συχνή επαναφόρτιση.

Ο κ. Chen Zhongwei πρόσθεσε ότι η ερευνητική ομάδα θα συνεχίσει να βελτιώνει την απόδοση της μπαταρίας και να επεκτείνει την εφαρμογή αυτής της συσκευής σε αντίξοες συνθήκες.

Σύμφωνα με την εφημερίδα Ha Linh/Tin Tuc