NASA caută să creeze o baterie mai bună și mai sigură cu SABERS

Noile modele de baterii care sunt mai sigure decât modelele de astăzi vor fi necesare pentru furnizarea de aeronave cu propulsie electrică mâine, precum cea prezentată în această ilustrație. Un proiect de cercetare NASA numit SABERS testează noi modalități de a combina materiale populare și exotice pentru a construi cea mai bună baterie. Credit: NASA

Gestionarea problemelor legate de baterii de pe telefoanele, tabletele sau laptopurile noastre poate fi frustrantă.

Deși bateriile sunt omniprezente în viața de zi cu zi, multe încă suferă defecțiuni și defecțiuni. Cea mai mică îngrijorare cu privire la necesitatea încărcării acestora se poate transforma adesea în reparații costisitoare sau achiziționarea unui dispozitiv nou. Bateriile din dispozitive electronice mai mari, cum ar fi hoverboard-urile sau mașinile, pot chiar să ia foc.

Acum, cu accentul pus pe sustenabilitatea aviației, interesul de a utiliza baterii pentru a furniza parțial sau complet sisteme electrice de propulsie pe avioane de toate dimensiunile crește în fiecare zi.

Așadar, întrebarea este dacă există o modalitate mai bună de a construi baterii care sunt complet sigure și care nu se defectează și nici măcar nu iau foc?

sau NASA Activitatea numită SABERS, sau „Baterii de arhitectură în stare înaltă pentru reîncărcare și siguranță sporită”, studiază modul de creare a unei baterii mai sigure folosind materiale noi și metode noi de construcție.

Scopul este de a crea o baterie care are o energie semnificativ mai mare decât bateriile litiu-ion pe care le folosim în prezent. De asemenea, această baterie nu ar pierde capacitatea în timp, ar arde sau va pune în pericol pasagerii dacă ceva nu merge bine.

„În loc să scoatem o baterie din raft, am stabilit că trebuie să creăm o baterie de la zero care să fie adaptată cerințelor unice de performanță ale unui avion electric”, a declarat Rocco Viggiano, cercetător principal SABERS la Centrul de Cercetare Glenn de la NASA din Cleveland .

Se pare că bateriile în stare solidă se potrivesc facturii.

Comparativ cu multe baterii de astăzi, bateriile pe care SABERS vrea să le creeze nu au lichid în modelul lor. O baterie complet solidă are ambalaj mai puțin complicat, reduce riscurile de siguranță și poate rezista la mai multe daune decât o baterie lichidă din interior.

Proiectul a examinat folosirea unei combinații unice de elemente de sulf și seleniu pentru a menține sarcina electrică.

„O baterie solidă cu sulf-seleniu este rece la atingere și nu ia foc. Are un profil mai subțire decât bateriile litiu-ion și are o stocare mai bună a energiei. „Poate fi nevoie de un ritm și să funcționeze, de multe ori în condiții mai puțin decât ideale”, a spus Viggiano.

Un avantaj suplimentar este că sulful este un produs secundar al rafinării petrolului. Există rezerve de articole în întreaga lume care sunt accesibile și așteaptă să fie utilizate. Cu oarecare imaginație, acest produs rezidual poate fi transformat în ceva care împuternicește vehiculele ecologice.

Imaginația este un alt aspect al SABERS.

Proiectul urmărește să utilizeze elemente care nu au fost combinate anterior pentru a forma o baterie. De exemplu, o componentă dezvoltată de NASA numită „gaura grafen„(Numit după găurile din suprafața sa pentru a permite trecerea aerului), are un nivel foarte ridicat de conductivitate electrică. Ultra ultra-ușor și ecologic.

“Acest material nu a fost niciodată folosit în sistemele de baterii și îl combinăm cu alte materiale care nu au fost niciodată utilizate”, a spus Viggiano.

SABERS merge

Se știe că bateriile în stare solidă au o rată de descărcare redusă. Cu alte cuvinte, cantitatea de energie care iese din baterie în același timp este foarte redusă. Dar cercetătorii SABERS au aproape dublat această rată de descărcare, ceea ce înseamnă că bateriile în stare solidă pot furniza cu ușurință electronice mai mari.

„Pur și simplu ne-a dat seama atunci. Cu o dezvoltare mai mare, putem îmbunătăți această scară și mai mult “, a spus Viggiano. Obiectivele și succesele proiectului au atras atenția unor companii precum Uber și a altor companii interesate de producția de vehicule pentru viitoarele medii de trafic aerian avansat.

Următorul pas pentru SABERS este executarea modelului de baterie prin pașii săi. Aceasta va include testarea modului în care funcționează în situații practice, asigurarea siguranței și colectarea datelor privind performanța sa. Dacă are succes, designul poate fi optimizat în continuare.

Între timp, siguranța rămâne considerarea numărul unu.

Cercetarea actuală a bateriilor este orientată în principal către industria auto, ale cărei standarde de siguranță sunt, în general, mai puțin restrictive decât cele necesare aplicațiilor aeronautice, unde bateriile întâmpină medii mai stresante.

SABERS dorește să ajute la stabilirea acestui nou standard mai înalt pentru utilizarea aviației, dovedind că securizarea bateriilor este fezabilă din punct de vedere tehnic și viabilă din punct de vedere economic.

Ce cerințe trebuie să îndeplinească aceste baterii în stare solidă? Pe baza unei analize a ceea ce ar putea fi necesar pentru operarea unei aeronave electrice practice, cele cinci considerații pe care sa concentrat SABERS au fost siguranța, densitatea puterii, viteza de descărcare, proiectarea pachetului și scalarea.

Practic, aceste baterii trebuie să fie în primul rând sigure. De asemenea, trebuie să stocheze o cantitate mare de energie și să o elibereze eficient. De asemenea, ar trebui să aibă o formă subțire și compactă și să fie dezvoltate cu cea mai detaliată și completă abordare posibilă.

La urma urmei, SABERS definește posibilitatea bateriilor sigure pentru aeronavele cu energie electrică. Dacă vor avea succes, aceste inovații ar putea ajuta la o nouă eră de conservare a energiei pentru viitoarele călătorii aeriene.

SABERS face parte din proiectul Convergent Aeronautics Solutions, care a fost creat pentru a oferi cercetătorilor NASA resursele de care au nevoie pentru a determina dacă ideile lor pentru rezolvarea unora dintre cele mai mari provocări tehnice ale aviației sunt fezabile.

Selectat pentru a fi o activitate de doi ani începând cu 1 octombrie 2019 COVID-19 pandemia ar putea duce la o prelungire, deși nu s-a decis încă nimic.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Zirconii antici datează începutul tectonicii plăcilor în urmă cu 3,6 miliarde de ani – un eveniment critic pentru a face pământul ospitalier pentru viață

Zirconii examinați de echipa de cercetare, fotografiați cu catodoluminiscență, tehnică cu care echipa a putut vizualiza interiorul cristalelor cu un microscop electronic cu scanare...

Putem face opioidele mai puțin dependente? [Video]

În 2017, milioane de oameni din întreaga lume erau dependenți de opioide și 115.000 au murit din cauza unui supradozaj. Opioidele sunt cele mai puternice...

Măsurile neconvenționale împotriva pandemiei și apărării nucleare pot proteja omenirea de catastrofe catastrofale

Lansarea mânerului SM-3 Block IB de la un crucișător cu rachete ghidate USS Lake Erie (CG 70). Credit: Marina SUA În curând viața pe...

Situl de legare a anticorpilor conservat în variantele de virus COVID-19 – impact mare pentru vaccinurile viitoare

O echipă de cercetare Penn State a descoperit că proteinele N din barza-covi-2 sunt stocate în toate coronavirusurile epidemice legate de îngrășăminte (sus, stânga:...

Mișcări ale electronilor de ceas în interiorul unui atom: viteza obturatorului de o milionime dintr-o miliardime de secundă

Reprezentarea artistică a experimentului. Întârzierea inerentă între emisia celor două tipuri de electroni duce la o elipsă caracteristică în datele analizate. În...

Newsletter

Subscribe to stay updated.