Нинішні літій-іонні акумулятори чудово справляються з живленням смартфонів, ноутбуків і навіть автомобілів, проте вони не зовсім підходять для електричних літаків через свою недостатню потужність. Такі акумулятори мають занадто велику вагу, що заважає пілотам підіймати літак в небо. Крім того, літій-іонні батареї мають обмежену кількість енергії.
Вчені eVTOL продемонстрували новий тип літієвих акумуляторів з використанням інноваційної високотемпературної технології зарядки. Завдяки таким батареям повітряний транспорт можна зарядити всього за 5-10 хвилин.
Зробити ці батареї здатними переносити більшу кількість енергії є однією з ключових проблем, з якими стикається електрична авіаційна промисловість. Проте, слід враховувати й інші фактори: швидкий час зарядки, щоб утримувати транспортні засоби в русі та уникати неефективних замін батареї, та наділення цих акумуляторів здатністю подавати необхідну кількість енергії.
“Акумуляторам для повітряного транспорту потрібна дуже висока щільність енергії, щоб мати змогу довго залишатися в повітрі. Їм також необхідна дуже велика потужність під час зльоту і посадки», – говорить Чао-Ян Ван, інженер-механік Пенсильванського державного університету та автор дослідження.
Нова технологія, продемонстрована Ваном та його колегами, насправді базується на експериментальній батареї, яку вони розробили декілька років тому. Традиційно літієві батареї можуть безпечно працювати лише в певному діапазоні температур. Якщо буде занадто низька температура – на аноді утворяться шипи, відомі як літієве покриття, якщо занадто висока – батарея швидко зруйнується. Дослідникам вдалося знайти спосіб вирішити цю проблему завдяки унікальній конструкції, в якій використовується тонка нікелева фольга, прикріплена до мінусової клеми, яка може швидко нагріти батарею до 60 ° C за 140 секунд.
Команда заявляє, що нові експериментальні батареї мають необхідну щільність для живлення літака eVTOL протягом 80-кілометрової подорожі, їх можна зарядити за 5-10 хвилин. Продемонструвавши довговічність розробки, команда також показала, що ця продуктивність може підтримуватися протягом 2000 циклів швидкої зарядки.
“За звичайних обставин, висока щільність енергії, швидка зарядка та кількість циклів перезарядки працюють один проти одного”, – говорить Ван. “Висока щільність енергії зменшує швидку зарядку, а швидка зарядка, зазвичай, зменшує кількість можливих циклів перезарядки. Проте нам вдалося уникнути цього”.
Команда не планує встановлювати акумулятор в повітряне таксі, готове до зльоту. Швидше за все, розробка була лише ідеальним прикладом акумулятора для цього виду транспорту.
“Я сподіваюся, що робота, яку ми зробили в цьому документі, надасть людям впевненості в тому, що нам не потрібно ще 20 років, щоб нарешті використовувати eVTOL. Повітряні таксі є справді комерційно вигідними”, – говорить Ван.
Читайте найцікавіші еконовини АРТ-ЕНЕРГО в Telegram та Фейсбуці