Kodėl bepiločių orlaivių technologijose teikiame pirmenybę kietojo kūno baterijoms

Dabartiniai ličio jonų akumuliatorių technologijos apribojimai neleidžia pasiekti pusiausvyros tarp skrydžio trukmės ir naudingosios apkrovos talpos.

Bepiločių orlaivių entuziastams neturėtų tekti rinktis, ar ilgiau išlaikyti savo dronus ore, ar aprūpinti juos brangesnėmis baterijomis. Neatidėliotinos pagalbos komandoms, stebint gaisro plitimą, nereikėtų atšaukti dronų, kad jie būtų įkrauti.

Kietojo kūno akumuliatoriaiišspręsti temperatūros iššūkius, kurie ilgą laiką kankino karines operacijas, o pranašumai yra daug daugiau nei neapdoroti našumo rodikliai. Jų elektrolitai išlieka stabilūs esant itin žemai temperatūrai, užtikrinant patikimą veikimą Arkties žvalgybos misijų metu, kartu atlaikant 70°C poveikį be terminio išsišokimo pavojaus, kuris kankina įprastas baterijas.

Apžvelgus naujausius kietojo kūno akumuliatorių technologijos pasiekimus, pagerėjo sauga, energijos tankis ir ciklo eksploatavimo laikas.

Visiškai kietojo kūno akumuliatoriai yra daug žadanti nauja technologija, galinti pakeisti energijos kaupimą ir panaudojimą. Skirtingai nuo tradicinių ličio jonų baterijų, kurios naudoja skystus elektrolitus jonams pernešti tarp elektrodų, SSB naudoja kietus elektrolitus, o tai turi keletą pranašumų, palyginti su skystais analogais.

SSB pasižymi didesniu energijos tankiu ir ilgesne eksploatavimo trukme, yra saugesnės nei įprastos baterijos ir yra draugiškesnės aplinkai. Be to, tam tikromis sąlygomis SSB gali greičiau įkrauti nei tradicinės baterijos ir gali būti naudojamos įvairiose srityse – nuo ​​vartotojų dronų iki elektrinių transporto priemonių.

Kietojo kūno akumuliatoriai susiduria su keliais iššūkiais, visų pirma didelėmis sąnaudomis, mechaniniu ir sąsajos nestabilumu bei dendrito susidarymu. Pastaraisiais metais buvo padaryta didelė pažanga kuriant SSB, mokslininkams visame pasaulyje stengiantis įveikti likusius iššūkius ir pateikti šią technologiją rinkai.

Taigi, kietojo kūno baterijų srityje padaryta didžiulė pažanga, todėl mes priartėjome prie komerciškai perspektyvių, didelio našumo energijos kaupimo sprendimų. Kai tyrinėjame sudėtingą kietojo kūno baterijų medžiagų pasaulį, tampa aišku, kad kruopštus pasirinkimas ir optimizavimas yra labai svarbūs norint išnaudoti visas šios technologijos galimybes.

Kietojo kūno baterijų privalumai ir trūkumai

Katodo / kietojo elektrolito sąsaja yra labai svarbi elektrocheminiams procesams kietojo kūno akumuliatoriuose, darant didelę įtaką jonų transportavimo kinetikai. Kietieji elektrolitai, palyginti su skystais elektrolitais, pasižymi puikiu šiluminiu stabilumu ir patvarumu. Medžiagos savybės labai skiriasi dėl kelių aplinkos kintamųjų, įskaitant aplinkos temperatūrą, slėgį ir drėgmę. Be medžiagų, baterijos gedimas taip pat turi būti vertinamas kaip pagrindinis veiksnys, turintis įtakos ilgalaikiam veikimui.

Akumuliatoriaus įkrovimas

Palyginti su skystais elektrolitais, kietojo kūno akumuliatoriai pasižymi geresniu joniniu laidumu, todėl įkrovimo greitis yra didesnis. Skirtingai nuo tradicinių ličio jonų baterijų, naudojančių skystus elektrolitus, kietojo kūno akumuliatoriuose naudojamos kietos elektrolito medžiagos, palengvinančios jonų judėjimą tarp elektrodų.

Be to, greitas įkrovimas naudojant kietojo kūno baterijas gali būti saugesnis ir patikimesnis.

Realaus pasaulio poveikis: padidėję dronų pristatymai

Šios pažangos neapsiriboja laboratoriniais eksperimentais – jie jau keičia dronų programas.

Žemės ūkis: Dronai su pailgintu akumuliatoriaus veikimo laiku gali įveikti daugiau nei 200 akrų vienam skrydžiui, nuolat purškiant pasėlius arba stebint dirvožemio būklę.

Neatidėliotinas atsakas: paieškos ir gelbėjimo dronai su ličio baterijomis ir saulės baterijų priedais (papildomai energijai gauti) gali skristi ore daugiau nei dvi valandas, nuskaitydami didesnius plotus, ieškodami dingusių asmenų arba gaisrų židinių.

Logistika: pristatymo dronai, tokie kaip „Amazon“, bando kietojo kūno baterijas, siekdami 50 kilometrų skrydžio, kad pristatytų siuntas į kaimo vietoves, kuriose nėra kelių.

Kietojo kūno akumuliatoriaižada iš esmės pakeisti bepiločių orlaivių kraštovaizdį, galintį žymiai padidinti skrydžio ištvermę ir komercinių bei civilinių platformų misijų galimybes, didinant įvairių užduočių efektyvumą.