Како раде Дроне Слијум-стате литијумске батерије?

Иако су традиционални литијум полимер (липо) батерије постале главне томе, њихова уска грб за сигурност и енергију постале су све истакнутија. За разлику од традиционалних литијум-јонских батерија које се ослањају на течне електролите, чврсте батерије усвојите потпуно другачији приступ. Очекује се да ће овај иновативни дизајн понудити већу густину енергије, већу сигурност и дужи радни век.

Батерије од чврстог стања се крећу из лабораторије на први план апликација. Па, како тачно ради ова високо очекивана технологија? Како ће то променити будућност дрона?

Радни процес батерија на чврстом држави је макроскопски сличан оној од литијум-полимерних батерија, још увек укључује миграцију литијум јона између позитивних и негативних електрода. Међутим, методе имплементације на микро нивоу доносе у свет разлике.

Чврсти електролитети: обично су направљени од посебних чврстих материјала као што су керамика, сулфиди или полимери. Ови материјали имају изузетно високу јонску проводљивост, омогућавајући да литијум јони брзо прођу, истовремено изолациони електрони, савршено комбинујући две главне функције проводљивости и изолације.

Електрода високог капацитета

Аноде Иновација: Један од најузбудљивијих потенцијала чврстих батерија је могућност директно употребе литијум метала као анода. То је зато што чврсти електролит може ефикасно инхибирати раст литијум дендрите, а продор дендрите кроз сепаратор је главни узрок кратких спојева и пожара у течним батеријама.

Надоградња позитивне електроде: Комбиновањем материјалних електрода високог напона и високог капацитета (као што су високи никљени теровине, литијумски мангански или чак сумпорни позитивни електроде), енергетски потенцијал целог батерије може се у потпуности искористити.

Радни процес

Када се батерија напуни или испушта, литијум јони (лити) се померају напред и назад између позитивних и негативних електрода под утицајем електричног поља кроз чврсти електролит који служи као чврст "мост". Електрони (е ") проток кроз спољни круг, чиме формирају електричну струју како би напајали беспилотно ваздушно возило.

У дизајну батерије од чврстог стања, шта може заменити течне електролите?

У традиционалним литијум-јонским батеријама, течни електролит служи као медиј за ширење јона између аноде и катоде током циклуса наплате и пражњења. Међутим, дизајн батерије од чврстог стања замјењује ову течност са чврстим материјалима који обављају исту функцију. Овај чврсти електролит може се направити од различитих материјала, укључујући керамику, полимере или сулфиде.

Избор материјала за солидно електролит од виталног је значаја јер директно утиче на перформансе, сигурност и производњу батерије.

Полимерни електролитети су направљени од органских материјала и имају низ различитих предности:

1. Флексибилност: Могу се прилагодити променама електрода током бициклистичког процеса.

2 Једноставан за производњу: полимерне електролите се могу обрадити користећи једноставније и економичније методе.

3. Побољшани интерфејс: Они обично формирају бољи интерфејс са електродом, чиме се смањује отпорност.

Један од кључних изазова у дизајну батерије од чврстог стања, без обзира на врсту коришћеног чврстог електролита, је да оптимизира интерфејс између електролита и електроде. За разлику од течних електролита који се лако придржавају површина електрода, чврсти електролитети морају бити пажљиво дизајнирани како би се осигурао добар контакт и ефикасан јониран пренос.

Истраживачи истражују различите стратегије за побољшање ових интерфејса, укључујући:

1. Површински премаз: Нанесите танки премаз на електроди или електролиту да бисте побољшали компатибилност и јоне пренос.

2 Наноструктурирани интерфејси: Креирајте наноскалне функције на интерфејсима да бисте повећали површину и побољшали ионску размену.

3. Скупштина потпомогнуте притиском: Контролисани притисак користи се током поступка скупштине батерије како би се осигурао добар контакт између компоненти.

Закључак:

Принцип рада на чврстом стању батерија није само једноставна замена материјала, већ је револуција парадигме која се пребацује од ликвидне јоне миграције на солидну ионску проводљивост. То је безбедно и ефикасније и ефикасније кроз снажну енергију кроз чврст "чврсти државни ионски мост". За дронове, то није само замена батерије; Означава почетак потпуно нове ере лета.

Зиебаттери је одувек био фокусиран на врхунске енергетске технологије. Помно пратимо развој технологија следеће генерације као што су чврсте батерије и посвећени су пружању тржишта са сигурнијим и моћнијим растворима за напајање у будућности, помажући нашим купцима да лете више, даље.