НАСА работает над батареями, которые могли бы работать долго

Oct 08, 2023

Производительность и безопасность аккумуляторов уже давно мешают электрификации авиации, но вскоре ситуация может измениться.

Новая аккумуляторная технология, разрабатываемая НАСА, может помочь произвести революцию в авиаперевозках.

На долю авиации приходится около 2,4% мировых выбросов CO2. Ученые уже давно ищут способ электрифицировать авиаперелеты.устранить эти выбросы.

Но нынешняя аккумуляторная технология работает только с некоторыми более легкими самолетами, такими как дроны. Он не обеспечивает достаточной мощности и дальности полета для пассажирских самолетов, а это означает, что они редки и не широко используются.

Литий-ионные аккумуляторы, которые используются в электромобилях и персональных устройствах, также не соответствуют стандартам безопасности, необходимым для использования в авиации. Их воспламеняемость является причиной того, что вы не можете положить в зарегистрированный багаж такие предметы, как ноутбуки или телефоны, во время полета.

Итак, чтобы получитьполеты на электричестве с земли, необходимо другое решение. Вот тут-то и приходят на помощь исследования НАСА.

Космическое агентство США разрабатывает технологию, в которой не используются химические вещества в виде жидких электролитов, что является основной проблемой безопасности для многихбатарейки . Эти вещества могут подвергаться цепной реакции, в результате которой они нагреваются, реагируют сильнее из-за тепла и в конечном итоге загораются.

Проект НАСА «Батареи с твердотельной архитектурой для повышенной перезаряжаемости и безопасности» (SABERS) работает над альтернативой — твердотельными батареями. Они не только обладают мощностью и эффективностью, необходимыми для самолетов, но и сохраняют прочную конструкцию даже при повреждении, что означает, что они не загораются.

Прототип сероселеновой батареи, разработанный в рамках проекта, производит 500 ватт-часов энергии на килограмм батареи. Это вдвое превышает плотность энергии стандарта.литий-ионный аккумулятор.

Самолетам также требуется источник энергии для быстрого разряда энергии. Ученые НАСА используют аналогию с батареей, похожей на ведро. Его энергия или емкость — это то, сколько ведро может вместить, а его мощность — это то, насколько быстро оно может быть опорожнено. Электрическим самолетам потребуется, чтобы он разряжал энергию или опустошал это ведро с чрезвычайно высокой скоростью.

На данный момент они добились больших успехов в увеличении скорости разряда в 10 раз, а затем еще в 5 по мере улучшения прототипов.

Исследователи также обнаружили, что ихтвердотельные батареи может выдерживать температуры в два раза выше, чем литий-ионные альтернативы. Легкая конструкция помогает разместить больше мощности в меньшем пространстве.

«Эта конструкция не только устраняет от 30 до 40 процентов веса батарей, но также позволяет нам удвоить или даже утроить энергию, которую они могут хранить, что намного превышает возможности литий-ионных батарей, которые считаются современными. искусства», — заявил в прошлогоднем пресс-релизе Рокко Виджано, главный исследователь SABERS.

Твердотельные аккумуляторы до сих пор проходят испытания и, как следствие, их создание невероятно дорого. Их также необходимо будет тщательно протестировать, прежде чем получить разрешение на использование на коммерческих рейсах.

Это означает, что может пройти много времени, прежде чем мы увидим, что технология действительно используется. Но недавние достижения НАСА в увеличении скорости разряда твердотельных батарей устранили некоторые препятствия, ранее стоявшие на путиэлектрические самолеты.