Исследователи из Монашского университета Австралии на пороге решения одной из самых серьезных проблем с электрическими вертолетами с вертикальным взлетом и посадкой (eVTOL). Новая технология литий-серебряных батарей команды разработчиков разработана для обеспечения примерно вдвое большей энергетической плотности по сравнению с литий-ионными (Li-ion) батареями, а также быстрой зарядки и разрядки, обеспечивающей необходимую мощность в небе.

Проблема с Li-S батареями и их решение

До настоящего времени литий-серебряные (Li-S) батареи обещали высокую плотность энергии, но страдали от медленной зарядки и разрядки. Исследователи из Монаша выяснили, что использование комплекса поливинилпирролидона – объединенного химического соединения с другими свойствами, чем у каждого из его трех индивидуальных компонентов, в качестве фасилитатора ускоряет химические реакции внутри батареи. Это приводит к более быстрой зарядке и более высокой энергетической плотности, как отмечено в статье, опубликованной в Advanced Energy Materials.

Преимущества новых батарей

Новые батареи не только быстрее и плотнее, но и значительно легче и дешевле в производстве. Профессор Майнак Маджумдер отметил: “С открытиями, сосредоточенными на легко доступных материалах, у нас есть возможность перейти к производству”. Это указывает на умное открытие, сделанное исследователями в процессе разработки этой более быстрой батареи.

Перспективы использования Li-S батарей

Интересно отметить, что, хотя мы используем литий-ионные батареи во всем, начиная от автомобилей до умных часов, после их изобретения в 1980 году, литий-серебряные батареи были разработаны примерно на 20 лет раньше. Однако из-за их внутренней химии возникло несколько недостатков, которые помешали им широкому применению.

Преимущества Li-S батарей

В отличие от Li-ion батарей, Li-S батареи используют дешевый серу в качестве катода. Да, это дешевле, но эта технология также имеет недостатки, такие как меньшее количество циклов зарядки и медленная зарядка. Поскольку Li-S батареи используют серу в качестве катода и литий или литий-ион в качестве анода, они не равномерно откладывают литий на аноде во время перезарядки. Химические отложения, распространяющиеся от литиевого анода, разрушают как анод, так и электролит, что приводит к меньшему количеству циклов зарядки, снижению мощности и риску коротких замыканий или даже пожаров.

Будущее Li-S технологий

С инновациями за годы и последним прорывом Монаша, мы можем скоро увидеть более широкое применение Li-S батарей. Исследователи уверены, что их легкая технология отлично подойдет для дронов; они планируют продемонстрировать ее способности в коммерческих дронах и электрических ВСУ в течение года.

Заключение

В заключение, новые литий-серебряные батареи представляют собой значительный шаг вперед в области энергетических технологий, открывая новые перспективы для электрических ВСУ и других транспортных средств. С их высокой энергетической плотностью, быстрой зарядкой и легкостью, эти батареи могут стать ключевым элементом в развитии авиации и других отраслей, требующих эффективного и мощного источника питания.