首批半固體鋰電池將用于無人機(jī)
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-11 13:42
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首批半固體鋰電池將用于無人機(jī)
科技日報(bào)北京6月27日電 （記者房琳琳）據(jù)IEEE《光譜》雜志官網(wǎng)近日報(bào)道，美國馬薩諸塞州的“固體能源系統(tǒng)公司”（Solid Energy Systems）有望成為第一家銷售半固體電池的公司。該創(chuàng)業(yè)公司稱，與同樣重量的傳統(tǒng)鋰離子電池相比，半固體電池容納的能量增加了一倍。
鋰離子電池擁有強(qiáng)大的能量和較長的循環(huán)壽命，但容易爆炸引發(fā)傷亡，導(dǎo)致電子產(chǎn)品被召回和禁用。將易燃液體電解質(zhì)換成塑料或陶瓷等惰性固體，是更安全的替代方案。
該公司將純鋰箔制成的超薄陽極涂上一層混合聚合物陶瓷電解質(zhì)，以使鋰鹽在室溫下傳導(dǎo)離子。這些新設(shè)計(jì)使電池的能量密度達(dá)到傳統(tǒng)電池的兩倍，而且可以重復(fù)充電23000次。目前使用傳統(tǒng)電池只能維持20分鐘飛行的先進(jìn)無人機(jī)，借助新電池能飛行40分鐘或更長時(shí)間。新技術(shù)還使用增塑劑來防止開裂，同時(shí)解決了固態(tài)電池常見的電池界面破裂問題。
俄羅斯薩馬拉科羅廖夫大學(xué)新聞辦日前宣布，該校科研人員正在研制一種核能電池，使用期可達(dá)100年。其中的新技術(shù)利用多孔碳化硅結(jié)構(gòu)保護(hù)放射性元素，能在保證安全的同時(shí)，讓核能電池工作很長時(shí)間。
據(jù)稱，新型電池中的放射源利用特殊元素碳14，其半衰期為5700年，且無毒、廉價(jià)。這種電池的使用范圍相當(dāng)廣泛。該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、總設(shè)計(jì)師維克多·切普爾諾夫指出，這種電池首先可在未來“技術(shù)”領(lǐng)域中使用。他說：“這種電源因尺寸緊湊，適用于各種管理和控制自動(dòng)化系統(tǒng)中的傳感器，其中包括對(duì)人跡罕見的西伯利亞、遠(yuǎn)東和北極地區(qū)石油天然氣管道進(jìn)行不間斷監(jiān)控。”
另外，這種新型電池在醫(yī)療、無人機(jī)、機(jī)械制造領(lǐng)域也具有廣闊應(yīng)用前景。在醫(yī)療領(lǐng)域，對(duì)于心臟病患者來說，一個(gè)無需更換電池的心臟起搏器無疑是更好的選擇，因?yàn)椴⒎撬械牟∪硕寄軌蚪?jīng)受住二次手術(shù)，有時(shí)患者的生命甚至取決于心臟起搏器的工作周期。在無人機(jī)領(lǐng)域，不少無人飛行器的研制者對(duì)此類電池興趣非常大，因?yàn)閷?duì)他們來說，電源體輕且單位功率大對(duì)于滿足持續(xù)工作的要求極為重要。此外，碳化硅材料不僅能夠抗寒，還能經(jīng)受住近350攝氏度的高溫，裝有這種電池的傳感器在機(jī)械制造領(lǐng)域也極具價(jià)值。
切普爾諾夫強(qiáng)調(diào)說，新型電池壽命長，對(duì)于信息保存非常有益。“目前，信息主要保存在U盤和硬盤內(nèi)，但它們資源有限。而使用這種電池的微處理器，可將信息保存數(shù)千年。”
這款核能電池的優(yōu)勢在于環(huán)保、便宜、壽命長。切普爾諾夫說：“新型電池從生態(tài)上來說是安全的，所使用的放射性同位素碳14的輻射非常弱，甚至可被一張紙阻擋。同位素被放在電池金屬盒中，可完全控制輻射，因此是無害的。”他們計(jì)劃今年制造出這種新型電池的試驗(yàn)樣本。
