NASA pracuje na vytvoření lepší a bezpečnější baterie se SABERS

Nový design baterie, který je bezpečnější než dnešní model, bude vyžadován k napájení zítřejších elektrických letadel, jak ukazuje tento obrázek. Výzkumný projekt s názvem SABERS testuje nové způsoby, jak vytvořit lepší baterii a kombinovat známé exotické materiály. Půjčka: NASA

Problémy s bateriemi našich telefonů, tabletů nebo notebooků mohou být frustrující.

Přestože jsou baterie v každodenním životě všudypřítomné, mnoho lidí má stále problémy. I sebemenší nepříjemnost častějšího nabíjení může dokonce vést k nákladným opravám nebo k úplnému zakoupení nového zařízení. Větší baterie v elektronice, jako jsou hoverboardy nebo automobily, se mohou dokonce vznítit.

V dnešní době, s velkým důrazem na leteckou stabilitu, roste zájem o využití části nebo všech energetických baterií v elektrických pohonných systémech letadel všech velikostí.

Otázkou tedy je, zda může existovat lepší způsob, jak budovat baterie, které jsou zcela bezpečné, nerozbijí se nebo se dokonce nezapálí?

A NASA SABERS neboli „Architectural Solid State Batteries for Enhanced Recharge for Safety“, která zkoumá, jak vytvořit bezpečnější baterii pomocí zcela nových materiálů a nových konstrukčních metod.

Cílem je vytvořit baterii, která má podstatně více energie než aktuálně používané lithium-iontové baterie. Tato baterie také časem neztratí svoji kapacitu, nezapálí se ani neohrozí cestující, pokud se něco pokazí.

„Místo vyjmutí baterie ze stojanu jsme se rozhodli vytvořit baterii od nuly, která by byla přizpůsobena konkrétním požadavkům elektrického letadla,“ řekl Rocco Viggiano, vedoucí výzkumný pracovník ve Glenn Research Center NASA v Clevelandu.

Ukázalo se, že pevné baterie zapadají do účtu.

Na rozdíl od mnoha dnešních baterií nemají baterie preferované společností SABERS žádnou tekutinu ve svém designu. Plně pevná baterie má méně složité balení, snižuje bezpečnostní rizika a vydrží větší poškození než baterie s kapalinou uvnitř.

Program zkoumal pomocí jedinečné kombinace prvků síry a selenu k udržení elektrického náboje.

„Tuhá sírovo-selenová baterie je na dotek chladná a nezapálí se. Má tenčí profil než lithium-iontové baterie և má lepší energetickou rezervu. „Může to vést k bití, a to i za ideálních podmínek,“ řekl Vigiano.

Další výhodou je síra, vedlejší produkt při rafinaci oleje. Po celém světě jsou k dispozici zásoby prvků, které čekají na použití. S určitou transparentností lze z tohoto odpadu udělat něco, co napájí ekologická vozidla.

Představivost je dalším aspektem SABERS.

Cílem projektu je použít k vytvoření baterie prvky, které ještě nikdy nebyly kombinovány. Například součást vyvinutá NASA s názvem „pit grafen„(Pojmenovaný pro své povrchové otvory, aby mohl procházet vzduch), má velmi vysokou úroveň elektrické vodivosti. Je extrémně lehký: ekologicky čistý.

„Tento materiál nebyl nikdy použit v bateriových systémech, kombinujeme jej s jinými materiály, které ještě nikdy nebyly použity,“ řekl Vigiano.

SABERS kráčí po krocích

Je známo, že polovodičové baterie mají nízkou rychlost vybíjení. Jinými slovy, množství energie tekoucí přímo z baterie je příliš nízké. Výzkumníci společnosti SABERS však tuto úroveň vybití téměř zdvojnásobili, což znamená, že polovodičové baterie mohou maximalizovat co nejvíce elektroniky.

„Prostě jsme si toho všimli. „S dalším vývojem můžeme toto tempo ještě zlepšit,“ řekl Vigiano. Cíle a úspěchy projektu přilákaly pozornost společností jako Uber a řady dalších společností zajímajících se o výrobu vozidel pro budoucí prostředí Advanced Air Mobility.

Dalším krokem společnosti SABERS je urychlení konstrukce baterie. To bude zahrnovat testování praxe v praktických situacích, aby se zajistilo, že je bezpečné և provádět údaje o jejím výkonu. Pokud bude úspěšný, lze design dále optimalizovat.

Zároveň zůstává bezpečnost na prvním místě.

Průběžný výzkum v oblasti baterií se zaměřuje na automobilový průmysl, jehož bezpečnostní normy jsou obecně méně omezující než ty, které vyžadují letecké aplikace, když jsou baterie vystaveny stresujícímu prostředí.

SABERS chce pomoci nastavit tento nový, vyšší standard použití v letectví dokázáním, že výroba bezpečnějších baterií je „technicky proveditelná“ a ekonomicky životaschopná.

Jaké jsou požadavky na baterie v tomto pevném stavu? Na základě analýzy toho, co by mohlo být zapotřebí k provozu praktického elektrického letadla, se společnost SABERS zaměřila na pět aspektů: bezpečnost, hustotu energie, rychlost výfuku, konstrukci obalu a expanzi.

Ve skutečnosti by tyto baterie měly být především bezpečné. K efektivnímu uvolnění této síly také potřebují mít hodně energie. Měly by být tenké, kompaktní a zpracované co nejpodrobněji.

Nakonec SABERS určuje proveditelnost elektrických letadel poháněných bateriemi. Pokud budou tyto inovace úspěšné, mohly by pomoci nastartovat novou éru výroby energie pro budoucí leteckou dopravu.

SABERS je součástí projektu Convergent Aeronautics Solutions, jehož cílem je poskytnout vědcům NASA zdroje, které potřebují k určení, zda jsou jejich nápady pro řešení největších technických výzev v oblasti letectví proveditelné, nebo může být užitečné je dále sledovat NASA nebo průmyslem.

Vybráno jako dvouletá aktivita, která začala 1. října 2019, přerušení pronásledování COVID-19: Epidemie by mohla vést k jejímu prodloužení, přestože ještě nebylo nic rozhodnuto.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Skladování obnovitelné energie v kamenech místo lithiových baterií

V případě přebytku elektřiny z větru nebo slunce se energetická rezerva nabije. To se děje prostřednictvím systému kompresorů a turbín, které čerpají tepelnou...

Houby mohou léčit bakterie a obohatit půdu o živiny

Aeroskulární mykorhizní houby se rozprostírají přes dlouhé vláknité struktury zvané krásně až k zemi. Krásy, menší než lidské vlasy, lze vidět mezi kořeny...

Světlo zapíná barvy a vzory objektů

Nový systém využívá ultrafialové světlo, které se promítá na objekty natřené barvou aktivující světlo, ke změně reflexních vlastností barvy a vytváření obrazů během několika...

Ne! Je pravděpodobnější, že žádosti o půjčku zpracované kolem poledne budou zamítnuty

Úředníci bankovních půjček pravděpodobněji budou schvalovat žádosti o půjčky dříve a později během dne, zatímco „únava z rozhodování“ kolem poledne je spojena s nedodržováním...

Náročné modely před oddělením v Bothnian Bay

19. dubna 2021 Mořský led na severu Baltského moře vykazuje některé přesvědčivé vzory, než se na jaře roztaví a setře. Na rozdíl od mořského ledu, který...

Newsletter

Subscribe to stay updated.