China a găsit o soluție pentru a depăși punctele slabe ale bateriilor cu litiu.

Dronă în timpul testării. Fotografie: Institutul de Fizică Chimică Dalian.

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

În ciuda potențialului lor imens, bateriile cu litiu suferă de o slăbiciune serioasă 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, scad semnificativ.

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

Potrivit publicației Science and Technology Daily din 16 martie, o echipă de cercetători de la Institutul de Fizică Chimică Dalian, condusă de Chen Zhongwei, a testat baterii cu litiu în drone care funcționează 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 în condiții dure. Prin menținerea unei performanțe stabile la -36 de grade Celsius, bateria asigură o alimentare neîntreruptă cu energie. Acest lucru o face o soluție promițătoare pentru aplicații critice, cum ar fi explorarea polară, patrularea frontierei, ajutorul în caz de dezastru și transportul logistic.

În timpul zborului de testare, drona și-a menținut stabilitatea și a îndeplinit așteptările de anduranță în ciuda vremii geroase. Drona a îndeplinit cu succes o serie de criterii, inclusiv pornirea rapidă, plutirea la mare altitudine și navigarea pe rute complexe. În plus, bateria a menținut o putere de ieșire stabilă, fără scăderi bruște sau pierderi de putere în condiții de frig extrem.

Pentru a depăși degradarea bateriilor cu litiu în condiții de frig extrem, o echipă 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 într-un interval de temperatură cuprins între -40°C și 50°C.

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

Chen Zhongwei a adăugat că echipa de cercetare va continua să îmbunătățească performanța bateriei și să extindă aplicațiile dispozitivului în medii dure.