Drone em fase de testes. Foto: Instituto de Física Química de Dalian.Segundo a Science Direct, o rápido desenvolvimento da globalização aumentou significativamente a demanda por energia, impulsionando assim a busca por novas fontes energéticas. As baterias de lítio são o dispositivo de armazenamento de energia preferido atualmente, estando presentes em diversos setores, desde drones a veículos elétricos.
Apesar do seu grande potencial, as baterias de lítio apresentam uma séria desvantagem em baixas temperaturas. Quando operam em ambientes com baixas temperaturas, as métricas de desempenho das baterias de lítio, como capacidade, potência de saída e vida útil, são significativamente reduzidas.
Estudos mostram que em ambientes com temperaturas abaixo de -40 graus Celsius, a capacidade da bateria pode ser reduzida em 12%. Notavelmente, 38% do território da China provavelmente experimentará temperaturas abaixo de -20 graus Celsius durante o ano, o que representa muitos desafios para as baterias de lítio.
Em 16 de março, o jornal Science and Technology Daily noticiou que uma equipe de pesquisadores do Instituto de Física Química de Dalian, liderada por Chen Zhongwei, testou baterias de lítio em drones voando em temperaturas extremamente baixas na cidade de Mohe, província de Heilongjiang, nordeste da China.
O drone testado apresentou desempenho confiável em temperaturas extremamente baixas, abrindo novas possibilidades para operações aéreas em condições extremas. Ao manter um desempenho estável a -36 graus Celsius, a bateria garante o fornecimento ininterrupto de energia, tornando-se uma solução promissora para aplicações críticas como exploração polar, patrulhamento de fronteiras, auxílio em desastres e logística.
Durante o voo de teste, o drone manteve-se estável e atendeu às expectativas de autonomia, apesar do clima frio. O drone cumpriu com sucesso uma série de critérios, incluindo inicialização rápida, voo estacionário em grandes altitudes e navegação em rotas complexas. Além disso, a bateria manteve uma capacidade estável, sem quedas ou perdas inesperadas de energia nas condições de frio extremo.
Para superar a degradação das baterias de lítio em condições de frio extremo, a equipe de pesquisa do Instituto de Física Química de Dalian aprimorou o dispositivo otimizando a fórmula do eletrólito e modificando o material do ânodo, expandindo significativamente a faixa de temperatura de operação da bateria. Como resultado, a nova bateria pode fornecer energia contínua em uma faixa de temperatura de -40 °C a 50 °C.
Além disso, os pesquisadores aprimoraram a autonomia da bateria em climas frios utilizando gerenciamento térmico adaptativo e um design de impedância para baixas temperaturas. Como resultado, a perda de durabilidade da bateria a -40°C foi inferior a 10%, um valor significativamente melhor do que a média atual de 30 a 50%. Isso significa que a nova bateria pode ajudar drones a concluir missões em áreas frias e de alta altitude sem a necessidade de recargas frequentes.
O Sr. Chen Zhongwei acrescentou que a equipe de pesquisa continuará a aprimorar o desempenho da bateria e a expandir a aplicação deste dispositivo em ambientes hostis.
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