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.
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.
