Noua baterie ar putea forța viitorul explorării spațiului

Bateriile litiu-ion fac aproape orice aspect al tehnologiei moderne. Acestea folosesc smartphone-uri pe tot globul și au fost chiar angajați de NASA pentru o varietate de aplicații spațiale.

Există însă o mare problemă: bateriile cu litiu sunt destul de slabe la temperaturi scăzute. Aceasta înseamnă că într - o zi rece de iarnă și mai ales în mediile subzeroase ale spațiului, aceste surse de putere importante funcționează la o fracțiune din capacitatea lor completă.

Dar doi cercetători de la Universitatea Fudan din Shanghai au creat o baterie hibridă de litiu care nu are probleme de furnizare a sucului la temperaturi scăzute de -94 grade Fahrenheit (-70 grade Celsius). Dr. Yong-yao Xia, co-autor al studiului, consideră că acest lucru deține cheia pentru alimentarea viitoarelor sonde și sateliți.

"Bateria oferă cel mai promițător potențial pentru o aplicație specială pe câmp, cum ar fi spațiul cosmic sau aproape explorarea spațiului exterior. Este mult mai rece pe partea opusă a Soarelui de la Stația Spațială Internațională, în care temperatura poate ajunge la -157 grade Celsius ", spune Xia Invers. "Cu toate acestea, a fost raportat pe scară largă că, la -40 grade Celsius bateriile litiu-ion convenționale păstrează doar aproximativ 12 la sută din capacitatea lor de temperatură cameră."

Într-o lucrare publicată miercuri în jurnal Joule, Xia și Yonggang Wang explică trucurile pe care le-au făcut la proiectarea bateriilor litiu-ion tradiționale pentru a rezolva această problemă plictisitoare.

Bateriile sunt alcătuite din doi electrozi - unul încărcat pozitiv și celălalt negativ încărcat - și un electrolit lichid care poartă sarcina între cei doi electrozi.

În mod convențional, electrolitul este alcătuit dintr-un compus acid cunoscut ca ester, care devine lent în condiții extrem de reci. Xia și Wang au decis să utilizeze un alt acid și să înlocuiască ambii electrozi cu doi compuși organici.

Designul echipei utilizează un electrolit pe bază de acetat de etil, care are un punct de îngheț scăzut. Acest lucru îi permite să efectueze încărcarea în condițiile de congelare a spațiului exterior. Ei apoi au înlocuit electrodul pozitiv cu politrifenilamină (PTPAn) și cel negativ cu dianhidridă 1,4,5,8-naftalentetracarboxilică (NTCDA), care își îndeplinesc activitatea mult mai eficient decât electrozii standard în medii subzeroase.

În timp ce Xia și Wang au făcut primii pași în rezolvarea unei probleme care a pervertit cercetătorii în domeniu, designul lor nu este destul de gata pentru explorarea spațiului încă. Bateria lor nu este la fel de densă ca bateriile comerciale standard, ceea ce înseamnă că are o încărcătură mai mică decât ceva ce ar putea fi obținut la un magazin.

"În stadiul actual, rezultatele obținute sunt limitate la nivel de laborator", a explicat Xia. "Investigarea ulterioară a electrolitului cu o fereastră electrochimică mult mai largă … ar trebui să fie efectuată în continuare pentru a îmbunătăți performanța sarcinii și a descărcării la temperaturi scăzute. Chiar și are o energie specifică scăzută; oferă cel mai promițător potențial în aplicațiile de teren special ".

Cu mai multă cercetare, astronomii ar putea lansa flote de sonde și sonde experimentale, fără să-și facă griji pentru ca ei să se împuște pe jumătate prin misiunea lor. Oh, și dacă se împiedică vreodată pe o planetă de gheață, ca Hoth, nu vor mai fi probleme. In speranta.