Az új akkumulátor képes lehet az űrkutatás jövőjére

EZ + AZ főcím - 1991

EZ + AZ főcím - 1991
Anonim

A lítium-ion akkumulátorok a modern technológia szinte minden aspektusát lehetővé teszik. A világ minden táján okostelefonokat működtetnek, és a NASA a különböző helyszíni alkalmazásokhoz is alkalmazta.

Van azonban egy nagy probléma: a lítium akkumulátorok rosszul működnek hideg hőmérsékleten. Ez azt jelenti, hogy hideg téli napon és különösen az űrrészek szubkero környezeteiben ezek a döntő erőforrások teljes kapacitásuk töredékében működnek.

De két kutató a Fudan Egyetemen Sanghajban hibrid lítium akkumulátort hozott létre, melynek problémái nem tartalmaznak gyümölcslé -94 ° C-on (-70 fok). Dr. Yong-yao Xia, a tanulmány társszerzője úgy véli, hogy ez kulcsfontosságú a jövőbeni szondák és műholdak táplálásához.

„Az akkumulátor biztosítja a legígéretesebb lehetőséget a speciális terepi alkalmazásokhoz, mint például a világűr vagy a külső tér felfedezése. A Nemzetközi Űrállomáson a Nap ellenkező oldalán sokkal hidegebb, ahol a hőmérséklet elérheti a -157 Celsius fok -ot, ”mondta Xia fordítottja. „Mindazonáltal széles körben beszámoltak arról, hogy a -40 Celsius fok -nál a hagyományos lítium-ion akkumulátorok csak szobahőmérsékletük 12% -át megtartják.”

A folyóiratban szerdán közzétett dokumentumban Joule Xia és Yonggang Wang elmagyarázzák a hagyományos lítium-ion akkumulátorok tervezésére tett elképzeléseket, hogy megoldják ezt a bosszantó kérdést.

Az elemeket két elektróda alkotja - egy pozitív töltésű és a másik negatív töltésű - és egy folyékony elektrolitot, amely a két elektróda közötti töltést hordozza.

Hagyományosan az elektrolitot észterként ismert savas vegyület alkotja, amely rendkívül hideg körülmények között lassúvá válik. Xia és Wang úgy döntöttek, hogy más savat használnak, és mindkét elektródot két szerves vegyülettel helyettesítik.

A csapat tervei szerint az etil-acetát alapú elektrolit alacsony fagyponttal rendelkezik. Ez lehetővé teszi, hogy a külső tér fagyasztási körülményei között töltse a töltést. Ezután helyettesítették a pozitív elektródot politrifenil-aminnal (PTPAn) és a negatívat 1,4,5,8-naftalenetetrakarbonsav-dianhidriddel (NTCDA), amely a szubkero környezetekben sokkal hatékonyabban végez munkájukat.

Miközben Xia és Wang megtették az első lépéseket egy olyan kérdés megoldására, amely zavarba ejtette a kutatókat a térségben, a tervezésük nem egészen még készen áll az űrkutatásra. Akkumulátoruk nem olyan sűrű, mint a szokásos kereskedelmi elemek, ami azt jelenti, hogy kevesebb töltést tartalmaz, mint amit egy boltban kaphat.

„A jelenlegi szakaszban a kapott eredmények laboratóriumi szinten korlátozottak,” magyarázta Xia. „Az elektrolit további széles körű elektrokémiai ablakával történő további vizsgálatát még mindig meg kell tenni a töltés és kisülési teljesítményének alacsony hőmérsékleten történő javítása érdekében. Még alacsony fajlagos energiájú; ez biztosítja a legígéretesebb potenciált a speciális terepi alkalmazásokban. ”

A kutatás több kutatásával a csillagászok felfedező drónok és szondák flottáit indíthatják anélkül, hogy aggódnának arról, hogy a küldetésük félúton állnak le. Ó, és ha valaha is botladoznának egy jég bolygón, mint Hoth, nem lesz semmi probléma. Remélhetőleg.