Kiina saavutti läpimurron miehittämättömien ilma-alusten superakuissa.

Nature-lehdessä äskettäin julkaistun tutkimuksen mukaan kiinalaistutkijat ovat kehittäneet uuden menetelmän litiumrikki-akkujen suorituskyvyn merkittäväksi parantamiseksi.

Kiinalaiset tutkijat ovat kehittäneet uuden menetelmän litiumrikki-akkujen suorituskyvyn merkittäväksi parantamiseksi. Tämä läpimurto voisi mahdollistaa miehittämättömien ilma-alusten (UAV) lentämisen paljon pidemmälle yhdellä latauksella.

Nature-lehdessä julkaistu tuore tutkimus avaa uusia mahdollisuuksia kestävämpien ja tehokkaampien akkujen kehittämiseen matalan korkeuden ilmailuun ja moniin muihin sovelluksiin.

Tällä hetkellä useimmat perinteiset miehittämättömät ilma-alukset käyttävät litiumioniakkuja, jotka lähestyvät energiatiheysrajojaan. Näiden akkujen energiatiheys – varastoidun sähköenergian määrä painoyksikköä kohden – on tyypillisesti alle 300 wattituntia/kg, mikä johtaa "kantamahuoliin", jotka rajoittavat lentoaikaa.

Litium-rikki-akkuja pidetään lupaavana vaihtoehtona niiden teoreettisesti korkean energiatiheyden sekä rikin runsauden ja alhaisen hinnan vuoksi.

Käytännössä tämän tyyppinen akku kohtaa kuitenkin suuren esteen, koska latauksen ja purkamisen aikana rikki käy läpi monimutkaisen kemiallisen prosessin, joka tuottaa monia liuenneita välituotteita.

Nämä välituotteet pyrkivät leviämään ulospäin hidastaen reaktioita ja tuhlaamalla energiaa.

Saatat myös pitää tästä

Yhdysvaltalainen kenraali uskoo Kiinasta nousseen todelliseksi sotilaalliseksi vertaiseksi.Kenraaliluutnantti Stephen Sklenka varoitti, että Kiinan laivanrakennuskapasiteetti on 230 kertaa suurempi kuin Yhdysvaltojen, ja kehotti Washingtonia muuttamaan kiireellisesti ajattelutapaansa Tyynenmeren tukikohtien puolustuksesta.

Tsinghua International Graduate School Shenzhenin (Tsinghua SIGS) johtama tutkimusryhmä on ehdottanut uudenlaista ratkaisua sisällyttämällä "välituotteen esiasteen" sähkökemialliseen rikitysprosessiin.

Tutkija Chu Quang Man tästä koulukunnasta selitti: "Ajattele sitä erityisenä lisäaineena, joka 'lepää lepotilassa' akun sisällä, kunnes sitä tarvitaan. Kun rikkireaktio alkaa, tämä lisäaine 'herää' juuri reaktiokohdassa ja alkaa toimia."

Hänen mukaansa aktivoituessaan tämä molekyyli sitoutuu liuenneisiin välituotteisiin ja estää niitä ajautumasta pois. Se auttaa myös rakentamaan "nopeita kaistoja" sähköisille reaktioille, mikä tekee koko prosessista paljon sujuvamman ja tehokkaamman.

Tutkimusryhmä suunnitteli myös reaktioverkoston uudelleen molekyylitasolla. Uusi molekyyli vähentää akun sisäistä vastusta 75 % perinteisiin malleihin verrattuna.

Testeissä uudentyyppinen akku toimi vakaasti 800 lataus- ja purkaussyklin ajan ja säilytti lähes 82 % kapasiteetistaan.

Merkittävämpää on, että tutkimusryhmä on rakentanut käytännöllisen prototyypin taskukokoisesta akusta, jonka energiatiheys on 549 wattituntia/kg, lähes kaksinkertainen monien miehittämättömissä ilma-aluksissa tällä hetkellä käytettyjen standardiakkujen tiheyteen verrattuna. Tällä on merkittäviä vaikutuksia miehittämättömiin ilma-aluksiin – suurempi energiatiheys tarkoittaa pidempiä lentoaikoja, suurempia hyötykuormia ja laajempia toimintasäteitä.

Saatat myös pitää tästä

Datan arvon vapauttaminen ja uusien kehityksen ajureiden luominen.Synkronoidun dataekosysteemin rakentamista, infrastruktuurin täydellistämistä ja datan kaupallistamisen edistämistä pidetään avainasemassa uuden vauhdin luomisessa talouskehitykselle.

Tutkimusryhmä uskoo, että tätä molekyylisuunnittelustrategiaa voitaisiin laajentaa myös muille alueille, kuten virtausakkuihin, litiummetalliakkuihin ja jopa suoriin akkujen kierrätysprosesseihin.

(VNA/Vietnam+)

Lähde: https://www.vietnamplus.vn/trung-quoc-dat-dot-phat-ve-sieu-pin-cho-uav-post1109908.vnp