| 0 |
|
Дослідники з вищої школи SIGS при Університеті Цінхуа оголосили про значний прорив у розробці літій-сірчаних батарей. Нова технологія дозволяє створювати акумулятори, енергомісткість яких майже вдвічі перевищує показники сучасних літій-іонних аналогів, що критично важливо для розвитку малої авіації та безпілотників.
Результати дослідження, опубліковані у науковому журналі Nature, пропонують рішення однієї з головних проблем енергетики - подолання ліміту щільності енергії.
Більшість сучасних дронів використовують літій-іонні батареї, щільність енергії яких зазвичай не перевищує 300 Вт·год/кг. Це обмежує час перебування в повітрі та створює так звану «тривогу щодо запасу ходу».
Літій-сірчані батареї давно вважалися перспективною заміною через їхню високу теоретичну місткість та дешевизну сірки. Проте на практиці вони швидко деградували: під час роботи сірка утворює розчинні проміжні сполуки, які «дрейфують» всередині батареї, сповільнюють реакції та призводять до втрати енергії.
Команда під керівництвом дослідника Чжоу Гуанміня (Zhou Guangmin) розробила спеціальну молекулу-посередника (premediator).
«Уявіть це як спеціальну добавку, яка "спить" всередині батареї, доки вона не знадобиться. Коли починається реакція сірки, добавка "прокидається" саме там, де відбувається дія, і починає працювати», — пояснює Чжоу Гуанмінь.
Ця молекула утримує розчинні сполуки, не даючи їм розсіюватися, і створює «швидкісні смуги» для електричних реакцій. Це дозволило знизити внутрішній опір батареї на 75% порівняно зі звичайними конструкціями.
Нова розробка продемонструвала результати, які наближають комерційне використання технології. Прототип показав рекордні 549 Вт·год/кг, що майже вдвічі більше за стандартні батареї.
Акумулятор витримав 800 циклів заряджання-розряджання, зберігши понад 82% своєї початкової місткості.
Для безпілотної авіації це означає докорінні зміни. Дрони зможуть доставляти пакунки на значно більші відстані. Безпілотники для перевірки ліній електропередач зможуть оглядати вдвічі більше веж за один виліт. Пошукові дрони зможуть довше залишатися в повітрі, коли кожна хвилина на рахунку.
Дослідники впевнені, що їхня стратегія молекулярного дизайну знайде застосування і в інших сферах, включаючи проточні батареї та процеси прямого перероблювання акумуляторів.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
