Инженеры создали самонагревающийся на холоде аккумулятор

Группа ученых из университета штата Пенсильвания совместно со своими коллегами из компании EC Power создала «всесезонный» литий-ионный аккумулятор, способный к самонагреву при переохлаждении. Модификация аккумулятора внутренним нагревательным контуром значительно расширяет возможность использования аккумуляторов в условиях морозного климата. Подробное описание работы опубликовано в журнале Nature.

Концепция идеи довольно проста: исследователи добавили в батарею слой никелевой фольги толщиной около 50 микрон, создав дополнительный электрический контур, состоящий из соединенных анода и фольги. В случае если температура «за бортом» оказывается слишком низкой и аккумулятор слишком сильно охлаждается, вместо обычного контура анод-катод в работу включается дополнительный контур, протекание тока через который обеспечивает омический нагрев устройства.

В качестве прототипа для изучения команда использовала типовой литий-ионный аккумулятор, состоящий из 25 катодных слоев LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 и 26 анодных графитовых слоев, общая емкость устройства составила 7,5 ампер-часов. Исследователи подобрали параметры фольги исходя из соображений стабильности твердого электролита: напряжение в «нагревателе» составляет всего 2 вольта, т.е. лежит в рабочей области аккумулятора.

Используя подобную схему, исследователи смогли добиться впечатляющих результатов: на нагрев до нуля предварительно охлажденного до минус 20 и минус 30 градусов аккумулятора тратится всего лишь 3,8 и 5,5 процента емкости батареи соответственно, причем средняя скорость нагрева аккумулятора составляет около одного градуса в секунду.

Литий-ионные аккумуляторы подвержены высоким потерям мощности при работе в условиях отрицательных температур, что ограничивает их применение в электромобилях, смартфонах и различных носимых устройствах в условиях холодного климата. На практике в случае электромобилей подобное снижение мощности вынуждает производителей использовать большие по размерам и мощности аккумуляторы для холодного старта двигателя, а также приводит к неэффективному использованию рекуперативного торможения и суммарному итоговому снижению запаса хода автомобиля на 40 процентов при понижении температуры окружающей среды от 23 градусов Цельсия до минус семи.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Скоростной космический запуск для конкурса DARPA отменили за минуту до старта

Компания Astra объявила об отмене космического запуска по конкурсу скоростной доставки грузов на орбиту. Миссия должна была пройти в рамках DARPA Launch Challenge — эксперимента Агентства перспективных оборонных исследований по запуску спутников с любой площадки в течение 30 дней после объявления задания. За минуту до запуска инженеры обнаружили неполадки в системе навигации и остановили обратный отсчет. Несмотря на это, конкурс будет продолжен и ожидается, что ракету снова попытаются запустить после диагностики.