Китай нашел решение для преодоления слабости литиевых аккумуляторов

Группа исследователей из Даляньского института химической физики (DICP), связанного с Китайской академией наук, недавно объявила о выдающемся прорыве в технологии литиевых аккумуляторов.

Дрон на испытаниях. Фото: Даляньский институт химической физики

По данным Science Direct, стремительное развитие глобализации значительно увеличило спрос на энергию, тем самым способствуя поиску новых источников энергии. Литиевые батареи являются сегодня предпочтительными устройствами хранения энергии, присутствующими во многих отраслях промышленности, от беспилотников до электромобилей...

Несмотря на свой большой потенциал, литиевые батареи имеют серьезную слабость при низких температурах. При работе в условиях низких температур показатели производительности литиевых батарей, такие как емкость, выходная мощность и срок службы, значительно снижаются.

Исследования показывают, что емкость аккумулятора может снизиться на 12% в условиях температур ниже -40 градусов по Цельсию. Примечательно, что на 38% территории Китая в течение года, вероятно, будут наблюдаться температуры ниже -20 градусов по Цельсию, что создает множество проблем для литиевых аккумуляторов.

16 марта издание Science and Technology Daily сообщило, что группа исследователей из Даляньского института химической физики под руководством Чэнь Чжунвэя провела испытания литиевых батарей в беспилотниках, летающих в условиях экстремально низких температур в городе Мохэ провинции Хэйлунцзян на северо-востоке Китая.

Протестированный дрон надежно работал при экстремально низких температурах, открывая новые возможности для экстремальных воздушных операций. Сохраняя стабильную работу при -36 градусах Цельсия, аккумулятор обеспечивает бесперебойное питание. Это делает его перспективным решением для критически важных приложений, таких как полярные исследования, пограничный патруль, ликвидация последствий стихийных бедствий и логистика.

Во время испытательного полета дрон оставался стабильным и соответствовал ожиданиям по выносливости, несмотря на холодную погоду. Дрон успешно выполнил ряд критериев, включая быстрый запуск, зависание на большой высоте и сложную навигацию по маршруту. Кроме того, аккумулятор сохранял стабильную емкость, без каких-либо падений или неожиданной потери мощности в экстремально холодных условиях.

Чтобы преодолеть деградацию литиевых батарей в условиях экстремального холода, исследовательская группа Даляньского института химической физики усовершенствовала устройство, оптимизировав формулу электролита и модифицировав материал анода, что значительно расширило диапазон рабочих температур батареи. В результате новая батарея может обеспечивать непрерывную мощность в диапазоне температур от -40°C до 50°C.

Кроме того, исследователи улучшили рабочий диапазон батареи в холодную погоду, используя адаптивное терморегулирование и низкотемпературную конструкцию импеданса. В результате потеря прочности батареи при -40°C составляет менее 10%, что значительно лучше текущего среднего показателя в 30-50%. Это означает, что новая батарея может помочь дронам выполнять миссии в холодных высокогорных районах без частой подзарядки.

Г-н Чэнь Чжунвэй добавил, что исследовательская группа продолжит улучшать характеристики аккумулятора и расширять сферу применения этого устройства в суровых условиях.

По данным газеты Ha Linh/Tin Tuc