Зошто даваме приоритет на батериите во цврста состојба за технологијата на дронови

Тековните ограничувања во технологијата на литиум-јонски батерии спречуваат да се постигне рамнотежа помеѓу времетраењето на летот и капацитетот на носивост.

Вљубениците во дронови не треба да бираат дали да ги задржат своите дронови подолго во воздухот или да ги опремуваат со поскапи батерии. Тимовите за одговор при итни случаи не треба да ги повлекуваат дроновите за полнење додека го следат ширењето на шумските пожари.

Батерии во цврста состојбада ги реши температурните предизвици кои долго време ги мачат воените операции, со предности што се протегаат многу подалеку од необработените индикатори за перформанси. Нивните електролити остануваат стабилни на екстремно ниски температури, обезбедувајќи сигурни перформанси за време на извидувачките мисии на Арктикот, додека издржуваат изложеност на 70°C без термички ризици кои ги мачат конвенционалните батерии.

Прегледот на неодамнешните достигнувања во технологијата на батерии во цврста состојба ги нагласува подобрувањата во безбедноста, густината на енергијата и животниот век на циклусот.

Сите батерии во цврста состојба претставуваат ветувачка нова технологија со потенцијал да го револуционизира начинот на кој ја складираме и користиме енергијата. За разлика од традиционалните литиум-јонски батерии кои користат течни електролити за пренос на јони помеѓу електродите, SSB користат цврсти електролити, нудејќи неколку предности во однос на течните колеги.

SSB нудат поголема густина на енергија и подолг животен век, побезбедни се од конвенционалните батерии и се поеколошки. Дополнително, под одредени услови, SSBs имаат потенцијал за побрзо полнење од традиционалните батерии и може да се користат во широк опсег на апликации, од потрошувачки дронови до електрични возила.

Батериите во цврста состојба се соочуваат со неколку предизвици, првенствено висока цена, механичка и нестабилност на интерфејсот и формирање дендрити. Постигнат е значаен напредок во развојот на SSB во последниве години, при што истражувачите ширум светот работат на надминување на преостанатите предизвици и ставање на оваа технологија на пазарот.

Така, полето на батерии во цврста состојба доживеа огромен напредок, што нè доближува до постигнување комерцијално одржливи решенија за складирање енергија со високи перформанси. Додека го истражуваме сложениот свет на материјали за батерии во цврста состојба, станува јасно дека внимателната селекција и оптимизацијата се клучни за реализација на целосниот потенцијал на оваа технологија.

Предности и недостатоци на батериите со цврста состојба

Интерфејсот на катода/цврст електролит е од клучно значење за електрохемиските процеси во батериите во цврста состојба, што значително влијае на кинетиката на транспорт на јони. Цврстите електролити нудат супериорна термичка стабилност и поголема издржливост во споредба со течните електролити. Изведбата на материјалот покажува забележителни варијации поради неколку променливи на животната средина, вклучувајќи ја температурата на околината, притисокот и влажноста. Надвор од материјалите, деградацијата на батеријата исто така мора да се разгледа како клучен фактор што влијае на долгорочните перформанси.

Полнење на батеријата

Во споредба со течните електролити, батериите во цврста состојба покажуваат супериорна јонска спроводливост, што овозможува поголема брзина на полнење. За разлика од традиционалните литиум-јонски батерии кои користат течни електролити, батериите во цврста состојба користат цврсти електролитни материјали за да го олеснат движењето на јоните помеѓу електродите.

Понатаму, искуството за брзо полнење со батериите во цврста состојба може да биде побезбедно и посигурно.

Влијание во реалниот свет: зголемени испораки со дронови

Овие достигнувања не се ограничени на лабораториски експерименти - тие веќе ги трансформираат апликациите за беспилотни летала.

Земјоделство: Беспилотните летала со продолжено траење на батеријата можат да покријат над 200 хектари по лет, постојано прскајќи ги посевите или следејќи го здравјето на почвата.

Одговор во итни случаи: Беспилотните летала за пребарување и спасување опремени со литиумски батерии и додатоци за соларни панели (за дополнителна енергија) можат да останат во воздухот повеќе од два часа, скенирање на поголеми области за исчезнати лица или жаришта на шумски пожари.

Логистика: Беспилотните летала за испорака како оние на Амазон тестираат батерии во цврста состојба, со цел летови од 50 километри за да доставуваат пакети до руралните области на кои им недостасува патен пристап.

Батерии во цврста состојбаветуваат дека фундаментално ќе го трансформираат пејзажот на беспилотните летала, со потенцијал за значително проширување на издржливоста на летот и способностите за мисии за комерцијални и цивилни платформи, зголемувајќи ја ефикасноста во различни задачи.