China găsește o soluție pentru a depăși slăbiciunea bateriilor cu litiu

Dronă în test. Fotografie: Institutul de Fizică Chimică Dalian

Conform Science Direct, dezvoltarea rapidă a globalizării a crescut semnificativ cererea de energie, promovând astfel căutarea de noi surse de energie. Bateriile cu litiu sunt dispozitivul preferat de stocare a energiei în prezent, prezente în multe industrii, de la drone la vehicule electrice...

În ciuda potențialului lor mare, bateriile cu litiu au un punct slab la temperaturi scăzute. Atunci când funcționează în medii cu temperaturi scăzute, indicatorii de performanță ai bateriilor cu litiu, cum ar fi capacitatea, puterea de ieșire și durata de viață a ciclurilor, sunt reduși semnificativ.

Studiile arată că în medii cu temperaturi sub -40 de grade Celsius, capacitatea bateriei poate fi redusă cu 12%. În special, 38% din teritoriul Chinei este probabil să înregistreze temperaturi sub -20 de grade Celsius pe parcursul anului, ceea ce reprezintă numeroase provocări pentru bateriile cu litiu.

Pe 16 martie, publicația Science and Technology Daily a relatat că o echipă de cercetători de la Institutul de Fizică Chimică Dalian, condusă de Chen Zhongwei, a testat baterii cu litiu în drone care zboară la temperaturi extrem de scăzute în orașul Mohe, provincia Heilongjiang, nord-estul Chinei.

Drona testată a funcționat fiabil la temperaturi extrem de scăzute, deschizând un nou potențial pentru operațiuni aeriene extreme. Prin menținerea unei performanțe stabile la -36 de grade Celsius, bateria asigură o alimentare neîntreruptă cu energie, ceea ce o face o soluție promițătoare pentru aplicații critice precum explorarea polară, patrularea frontierei, ajutorul în caz de dezastru și logistica.

În timpul zborului de testare, drona a rămas stabilă și a îndeplinit așteptările de anduranță în ciuda vremii reci. Drona a îndeplinit cu succes o serie de criterii, inclusiv pornirea rapidă, planarea la mare altitudine și navigarea complexă pe rute. În plus, bateria a menținut o capacitate stabilă, fără căderi de viteză sau pierderi neașteptate de putere în condiții de frig extrem.

Pentru a depăși degradarea bateriilor cu litiu în condiții de frig extrem, echipa de cercetare de la Institutul de Fizică Chimică Dalian a îmbunătățit dispozitivul prin optimizarea formulei electrolitului și modificarea materialului anodului, extinzând semnificativ intervalul de temperatură de funcționare al bateriei. Drept urmare, noua baterie poate furniza energie continuă pe un interval de temperatură de la -40°C la 50°C.

În plus, cercetătorii au îmbunătățit autonomia bateriei în condiții de vreme rece utilizând o gestionare termică adaptivă și un design cu impedanță la temperatură scăzută. Drept urmare, pierderea durabilității bateriei la -40°C a fost mai mică de 10%, semnificativ mai bună decât media actuală de 30-50%. Aceasta înseamnă că noua baterie ar putea ajuta dronele să finalizeze misiuni în zone reci, la mare altitudine, fără reîncărcări frecvente.

Dl. Chen Zhongwei a adăugat că echipa de cercetare va continua să îmbunătățească performanța bateriei și să extindă utilizarea acestui dispozitiv în medii dificile.