Дослідники з Національного управління з аеронавтики та дослідження космічного простору (NASA) США, які працюють в рамках проекту Solid-state Architecture Batteries for Enhanced Rechargeability and Safety (SABERS), досягли прогресу в розробці інноваційного акумулятора — більш легкого, ефективного та ефективного , що використовуються зараз у промисловості. Йдеться про твердотільний акумулятор, який за характеристиками значно перевершує літійні аналоги.
Джерело зображення: NASA
Продуктивність акумуляторів є ключовим аспектом у розробці екологічно чистих видів транспорту, таких як електричні літаки. Батареї повинні зберігати величезну кількість енергії, необхідної для живлення літака, при цьому вони повинні мати невелику масу та розряджатися з певною швидкістю.
Для створення такого акумулятора в SABERS використовували інноваційні матеріали, які раніше не застосовувалися у цій сфері. За рахунок цього дослідникам вдалося досягти істотного прогресу. За останній рік їм вдалося збільшити швидкість розряду батареї спочатку в 10 разів, а потім ще в 5 разів, наближаючи розробку до мети створення батареї для живлення літака.
Використання інноваційних матеріалів також дозволило внести ряд змін у конструкцію та спосіб пакування твердотільних акумуляторів. Це допомогло зменшити їхню масу і збільшити ємність. Замість розміщення кожного окремого елемента акумулятора в окремому сталевому корпусі, як це робиться у випадку з літійними батареями, всі елементи акумулятора SABERS можуть бути покладені вертикально всередині одного корпусу. Використовуючи такий підхід, дослідники наочно показали, що твердотільні батареї можуть живити машини потужністю 500 Вт·ч/кг — удвічі більше, ніж сучасні електромобілі.
“Така конструкція не тільки усуває 30-40% маси батареї, але й дозволяє нам подвоїти або навіть потроїти енергію, яку вона може зберігати, що значно перевершує можливості літійних батарей, які вважаються передовими” , – повідомив один з учасників проекту SABERS Рокко Віджано ( Rocco Viggiano).
Безпека є ще однією з ключових вимог щодо використання батарей в електричних літаках. На відміну від літійних акумуляторів, твердотільні батареї не спалахують при фізичному пошкодженні і можуть продовжувати працювати навіть у такому стані. Дослідники SABERS випробували свою батарею за різних тисків і температур. У результаті було встановлено, що вона може працювати при температурах майже вдвічі вищих, ніж літійні акумулятори, причому без необхідності залучення складних систем охолодження.
