China mencari penyelesaian untuk mengatasi kelemahan bateri litium

Drone dalam ujian. Foto: Institut Fizik Kimia Dalian

Menurut Science Direct, perkembangan pesat globalisasi telah meningkatkan permintaan tenaga dengan ketara, sekali gus menggalakkan pencarian sumber tenaga baharu. Bateri litium ialah peranti storan tenaga pilihan hari ini, hadir dalam banyak industri, daripada dron kepada kenderaan elektrik...

Walaupun potensinya yang besar, bateri litium mempunyai kelemahan yang serius pada suhu rendah. Apabila beroperasi dalam persekitaran suhu rendah, metrik prestasi bateri litium seperti kapasiti, kuasa output dan hayat kitaran dikurangkan dengan ketara.

Kajian menunjukkan bahawa dalam persekitaran dengan suhu di bawah -40 darjah Celsius, kapasiti bateri boleh dikurangkan sebanyak 12%. Terutama, 38% wilayah China berkemungkinan mengalami suhu di bawah -20 darjah Celsius sepanjang tahun, yang menimbulkan banyak cabaran untuk bateri litium.

Pada 16 Mac, Science and Technology Daily melaporkan bahawa pasukan penyelidik dari Institut Fizik Kimia Dalian yang diketuai oleh Chen Zhongwei telah menguji bateri litium dalam dron yang terbang dalam suhu yang sangat rendah di Bandar Mohe, Wilayah Heilongjiang, Timur Laut China.

Drone yang diuji berfungsi dengan pasti dalam suhu yang sangat rendah, membuka potensi baharu untuk operasi bawaan udara yang melampau. Dengan mengekalkan prestasi stabil pada -36 darjah Celsius, bateri memastikan bekalan kuasa tidak terganggu, menjadikannya penyelesaian yang menjanjikan untuk aplikasi kritikal seperti penerokaan kutub, rondaan sempadan, bantuan bencana dan logistik.

Semasa penerbangan ujian, dron itu kekal stabil dan memenuhi jangkaan ketahanan walaupun cuaca sejuk. Drone itu berjaya menyelesaikan satu siri kriteria, termasuk permulaan pantas, melayang altitud tinggi dan navigasi laluan yang kompleks. Tambahan pula, bateri mengekalkan kapasiti yang stabil, tanpa sebarang kejatuhan atau kehilangan kuasa yang tidak dijangka dalam keadaan sejuk yang melampau.

Untuk mengatasi degradasi bateri litium dalam keadaan sejuk yang melampau, pasukan penyelidik di Institut Fizik Kimia Dalian menambah baik peranti itu dengan mengoptimumkan formula elektrolit dan mengubah suai bahan anod, dengan ketara mengembangkan julat suhu operasi bateri. Akibatnya, bateri baharu boleh memberikan kuasa berterusan merentasi julat suhu -40°C hingga 50°C.

Selain itu, penyelidik menambah baik julat cuaca sejuk bateri dengan menggunakan pengurusan terma adaptif dan reka bentuk impedans suhu rendah. Akibatnya, kehilangan ketahanan bateri pada -40°C adalah kurang daripada 10%, jauh lebih baik daripada purata semasa 30-50%. Ini bermakna bateri baharu boleh membantu dron menyelesaikan misi di kawasan sejuk dan altitud tinggi tanpa mengecas semula yang kerap.

Encik Chen Zhongwei menambah bahawa pasukan penyelidik akan terus meningkatkan prestasi bateri dan mengembangkan aplikasi peranti ini dalam persekitaran yang keras.