У 10 разів більше енергії для БПЛА: розроблено проривний літій-повітряний акумулятор

Літій-повітряні батареї мають набагато більшу щільність енергії, ніж літій-іонні, що дає змогу дронам літати довше без підзарядки.

Дослідники з Японського національного інституту матеріалознавства (NIMS) та Університету Сейкей змогли збільшити вихідну потужність літій-повітряних акумуляторів, який у перспективі можна використовувати на безпілотниках. Про це пише японський портал Drone.

Як зазначають у виданні, літій-повітряна батарея розряджається і заряджається з використанням літію і кисню повітря. Порівняно з літій-іонними акумуляторами вона може досягти в 5-10 разів більшої щільності енергії. Це дає змогу створювати надзвичайно легкі і при цьому великі за ємністю акумулятори.

Одним із перспективних застосувань таких акумуляторів є їхнє використання як акумуляторів для невеликих БПЛА. Звичайні компактні дрони з живленням від акумуляторів мають обмежений час польоту — близько 10-20 хвилин на одній зарядці. Сучасні літій-іонні акумулятори вже близькі до межі своїх можливостей, що ускладнює збільшення часу польоту. Зі свого боку літій-повітряні батареї зможуть забезпечити кілька годин безперервного польоту для невеликих апаратів.

Однак літій-повітряні акумулятори батареї мають суттєвий недолік — дуже слабкий вихідний струм, який не дає змоги запустити дрон. Щоб використати великий обсяг енергії, запасеної в літій-повітряних акумуляторах, потрібно було суттєво збільшити їхню продуктивність.

Прагнучи підвищити продуктивність, дослідницька група розробила новий електрод. Вчені використовували вуглецеві нанотрубки для збільшення пористості електродів, зробивши можливим високоефективне поглинання кисню. Ба більше, об'єднавши цей електрод з електролітом, що має чудові властивості дифузії та перенесення кисню, їм вдалося поліпшити вихідний струм більш ніж на порядок порівняно з традиційними методами.

Розробка високопористих електродів з вуглецевих нанотрубок дала змогу збільшити вихідний струм у 10 разів, зберігши високу щільність енергії. Під час досліджень було виявлено, що ця літій-повітряна батарея здатна забезпечити потужність, необхідну для запуску безпілотника.