Розвиток енергетики – основа зростання сучасної економіки

 Літій-іонні батареї широко використовують для живлення ноутбуків і навіть автомобілів, але поки що ідеального рішення не знайдено. За інформацією з ресурсу  HighTech Plus з посиланням на New Atlas американські вчені знайшли можливість застосування літій-іонних батарей у авіації і продемонстрували новий тип літієвої батареї з інноваційною високотемпературною технологією зарядки. З її допомогою (що надзвичайно актуально для літальних апаратів на електричній тязі), наприклад, аеротаксі зможе поповнити запас енергії для польоту на 80 км всього за 10 хвилин.

        Енергоємність сучасних акумуляторів блідне у порівнянні зі звичайним авіаційним паливом. Дослідники намагаються зробити так, щоб батареї могли запасати більше енергії на кілограм, є й інші фактори, що стоять на шляху електричної авіації. Наприклад, зарядження повинно проходити досить швидко, щоб не доводилося годинами чекати, поки можна буде злетіти, або міняти акумулятори.

«Батареї для літаючих машин повинні бути з дуже високою щільністю енергії, щоб можна було залишатися в повітрі, – сказав Ван Чаоян з Університету Пенсільванії, автор дослідження. – Також їм потрібна дуже велика потужність під час зльоту і посадки».

Нова технологія, розроблена Ваном і його колегами, стала продовженням експериментальної батареї, яку вони винайшли кілька років тому. Зазвичай літієві батареї можуть працювати без ризику тільки в межах певного температурного режиму. Якщо стане занадто холодно, на аноді в результаті металізації літію утворюються шипи. Занадто спекотно – і батарея швидко виходить з ладу.

Однак вчені знайшли спосіб обійти ці проблеми, розробивши унікальну конструкцію з тонкої нікелевої фольги, яка розігріває батарею до 60°C за 30 секунд. При цьому батарея тримає цю температуру всього 10 хвилин, а потім так само швидко охолоджується. Цього достатньо, щоб скористатися перевагами прискореної зарядки, але обійти загрозу руйнування і металізації.

Нова експериментальна батарея має достатню щільність енергії, щоб забезпечити для електричного аеротаксі з вертикальним зльотом і посадкою можливість польоту на 80 км, а поповнити запас енергії можна всього за 10 хвилин. Випробування показали, що пристрій витримує понад 2000 циклів зарядження/розрядження.

«У нормальних умовах ці три параметри, необхідні для батареї eVTOL, працюють один проти одного, – сказав Ван. – Висока щільність енергії сповільнює швидку зарядку, і швидка зарядка зазвичай скорочує кількість можливих циклів. Але ми змогли об’єднати всі три параметри в одній батареї».

Про подальші перспективи розвитку альтернативної енергетики, яка пов’язана з одержанням водню (в чистому вигляді він практично не зустрічається), його зберіганням, транспортуванням та використанням, що вивчаються науковцями Фізико-механічного інституту ім Г.В. Карпенка НАН України читайте у найближчому номері нашого видання приуроченому до ХІV Міжнародної спеціалізованої виставки «ECOENERGY EXPO 2021», що відбудеться з 19 по 21 жовтня у Міжнародному виставковому центрі на Лівому березі.

Запрошуємо відвідати наш стенд на виставці й познайомитись з напрацюваннями науковців Фізико-механічного інституту ім. Г.В. Карпенка НАН України у створенні альтернативних джерел енергії.