НАСА се обидува да создаде подобра, побезбедна батерија со ПЕЧЕРИ

ТЕМИ:
Технологија на батерии, НАСА
Од OОН ГАУЛД, НАСА 11 АПРИЛ 2021 година

Newе бидат потребни нови дизајни на батерии кои се побезбедни од денешните модели за да ги напојуваат утрешните авиони со електричен погон, како што е прикажано на оваа илустрација. Истражувачкиот проект на НАСА, наречен SABERS, тестира нови начини за комбинирање и познати и егзотични материјали за да се изгради таа подобра батерија. Кредит: НАСА

Справувањето со проблемите со батеријата на нашите телефони, таблети или лаптопи може да биде фрустрирачко.

Иако батериите се насекаде во секојдневниот живот, многумина с suffer уште страдаат од дефекти и неуспеси. Помалите непријатности од почесто полнење може да се претворат во скапи поправки или целосно купување нов уред. Батерии во поголема електроника, како лебди или автомобили, дури можат да се запалат.

Сега, со зголемен акцент на одржливоста на воздухопловството, секој ден расте интересот за користење батерии за делумно или целосно напојување на електрични погонски системи на авиони од сите големини.
Значи, прашањето е дали може да постои подобар начин да се изградат батерии што се целосно безбедни и нема да пропаднат, па дури и да се запалат?

Активноста на НАСА наречена САБЕРС, или olid € olid Архитектонски батерии за цврста состојба за зголемена полнење и безбедност â €, истражува како да се создаде побезбедна батерија со користење на сосема нови материјали и нови методи на градба.

Целта е да се создаде батерија која има значително поголема енергија од литиум-јонските батерии што ги користиме во моментов. Оваа батерија, исто така, нема да го изгуби капацитетот со текот на времето, да се запали или да ги загрози патниците ако нешто тргне наопаку.

„Наместо да извадиме батерија од полицата, утврдивме дека треба да развиеме батерија од нула, која ќе биде прилагодена на уникатните барања за изведба на електричен авион“, рече Роко Виџиано, водечки истражувач на SABERS во НАСА. Истражувачкиот центар Глен во Кливленд.
Излезе дека батериите со цврста состојба одговараат на сметката.

За разлика од многуте батерии денес, батериите SABERS сакаат да создадат немаат течност во нивниот дизајн. Целосно цврста батерија има помалку комплицирано пакување, ги намалува безбедносните ризици и може да издржи поголема штета отколку батеријата со течности внатре.

Проектот испитува користење уникатна комбинација на елементите сулфур и селен за да држи електрично полнење.

battery € solid Сулфур-селен батерија во цврста состојба е кул на допир и не се запали. Има потенок профил од литиум-јонските батерии и има подобро складирање енергија. Може да потрае и да работи, често во помалку од идеални услови, рече Виџиано.

Дополнителна придобивка е сулфурот да биде нуспроизвод на рафинирање на нафта. Постојат резерви на елементот ширум светот кои се достапни и само чекаат да се искористат. Со малку фантазија, овој отпаден производ може да се претвори во нешто што ги напојува возилата еколошки.

Имагинацијата е уште еден аспект на SABERS.

Проектот се обидува да користи елементи што никогаш порано не биле комбинирани за да формира батерија. На пример, компонентата развиена од НАСА наречена „холе графен“ (именувана по дупките на неговата површина за да се пропушти воздухот), има многу високо ниво на електрична спроводливост. Тој е ултра-лесен и еколошки.

„Овој материјал никогаш не бил користен во батериските системи и ние го комбинираме со други материјали што никогаш не биле користени“, рече Виџиано.

SABERS прави чекори

Познато е дека батериите во цврста состојба имаат ниска стапка на празнење. Со други зборови, количината на енергија што излегува од батеријата одеднаш е премногу мала. Но, истражувачите на SABERS речиси ја удвоија оваа стапка на празнење, што значи дека батериите во цврста состојба би можеле изводливо да напојуваат поголема електроника.

„Ја надминавме целта. Со поголем развој, можеме да ја подобриме таа стапка уште повеќе, рече Виџиано. Целите и успесите на проектот го привлекоа вниманието на компании како што се Uber и неколку други компании заинтересирани за производство на возила за идните средини за напредна воздушна мобилност.

Следниот чекор за SABERS е да го спроведат дизајнот на батеријата низ неговите чекори. Ова ќе вклучува тестирање како функционира во практични ситуации, осигурување дека е безбедно и собирање податоци за неговата изведба. Доколку е успешен, дизајнот може да се оптимизира уште повеќе.

Во меѓувреме, безбедноста останува на прво место.

Тековните истражувања за батерии се претежно ориентирани кон автомобилската индустрија, чии стандарди за безбедност се генерално помалку ограничувачки од оние што се потребни за авијациските апликации каде батериите наидуваат на постресни средини.

SABERS сака да помогне да се постави тој нов, повисок стандард за употреба во воздухопловството со тоа што ќе докаже дека правењето побезбедни батерии е технички изводливо и економски профитабилно.

Кои барања треба да ги исполнуваат овие батерии со цврста состојба? Врз основа на анализа на она што може да биде потребно за управување со практичен електричен авион, петте размислувања на кои се фокусираа SABERS беа безбедноста, густината на енергија, стапката на празнење, дизајнот на пакетот и приспособливоста.

Во суштина, овие батерии треба да бидат безбедни пред с. Тие, исто така, треба да држат огромна количина на моќ и ефикасно да ја емитуваат таа моќ. Тие исто така треба да имаат тенка и компактна форма и да се развиваат со што е можно подетален и темелен пристап.

На крајот, SABERS ја одредува изводливоста на безбедни батерии за авиони со електричен погон. Доколку бидат успешни, овие иновации можат да помогнат да се овозможи нова ера на складирање енергија за идните воздушни патувања.

SABERS е дел од проектот „Конвергентни аеронаутички решенија“, кој е дизајниран да им даде на истражувачите на НАСА потребните ресурси за да утврдат дали нивните идеи за решавање на некои од најголемите технички предизвици на авијацијата се остварливи и можеби се вредни за дополнителни потраги во НАСА или индустријата.

Избрана за да биде двегодишна активност што започна на 1 октомври 2019 година, прекините во извршувањето поттикнати од пандемијата COVID-19 може да доведат до продолжување, иако с yet уште ништо не е решено.