Una nova bateria podria alimentar el futur de l’exploració espacial

$config[ads_kvadrat] not found

La Nueva Tecnología para las Baterías del Futuro (No es Grafeno)

La Nueva Tecnología para las Baterías del Futuro (No es Grafeno)
Anonim

Les bateries de ions de liti fan pràcticament totes les facetes de la tecnologia moderna. Impulsen els telèfons intel·ligents de tot el món i fins i tot han estat emprats per la NASA per a una àmplia varietat d'aplicacions espacials.

Hi ha un gran problema, però: les bateries de liti funcionen força malament a temperatures baixes. Això significa que en un fred dia d’hivern i especialment en els entorns sub-zero de l'espai, aquestes fonts d'energia crucials funcionen a una fracció de la seva capacitat total.

Però dos investigadors de la Universitat de Fudan a Xangai han creat una bateria de liti híbrida que no té problemes per proporcionar suc a temperatures tan baixes com els -94 graus centígrads (-70 graus centígrads). El Dr. Yong-yao Xia, coautor de l'estudi, creu que aquesta és la clau per alimentar futures sondes i satèl·lits.

“La bateria proporciona el potencial més prometedor per a aplicacions de camp especials, com ara l’espai exterior o l’exploració de l’espai exterior. És molt més fred a la banda oposada del Sol a l'Estació Espacial Internacional, en la qual la temperatura pot arribar fins a -157 graus centígrads ", explica Xia Invers. "No obstant això, s'ha informat àmpliament que a -40 graus centígrads les bateries convencionals d'ions de liti només retenen aproximadament el 12% de la seva capacitat de temperatura ambient".

En un article publicat el dimecres a la revista Joule, Xia i Yonggang Wang expliquen els ajustos que es van fer al disseny de bateries de ions de liti tradicionals per resoldre aquest problema molest.

Les bateries estan formades per dos elèctrodes (un carregat positivament i l'altre carregat negativament) i un electròlit líquid que porta la càrrega entre els dos elèctrodes.

Convencionalment, l’electròlit es compon d’un compost àcid conegut com èster, que es torna lent en condicions extremadament fredes. Xia i Wang van decidir utilitzar un àcid diferent i substituir els dos elèctrodes amb dos compostos orgànics.

El disseny de l’equip utilitza un electròlit basat en acetat d’etil, que té un punt de congelació baix. Això li permet realitzar càrregues en les condicions de congelació de l'espai exterior. Després van reemplaçar l’elèctrode positiu amb polytriphénylamine (PTPAn) i el negatiu amb dianhídrid 1,4,5,8-naftalenetetracarboxílic (NTCDA), que fan la seva feina amb molta més eficàcia que els elèctrodes estàndard en entorns sota zero.

Mentre que Xia i Wang han donat els primers passos per resoldre un problema que té investigadors perplexos en el camp, el seu disseny no és bastant preparat per a l'exploració espacial encara. La seva bateria no és tan densa com les bateries comercials estàndard, el que significa que té menys càrrega que alguna cosa que pugueu obtenir a una botiga.

"En l'etapa actual, els resultats obtinguts estan limitats al nivell de laboratori", va explicar Xia. "Encara s'hauria de dur a terme una investigació més detallada sobre l'electròlit amb una finestra electroquímica molt àmplia … per millorar el rendiment de càrrega i de descàrrega a baixa temperatura. Fins i tot, té una energia específica baixa; proporciona el potencial més prometedor en les aplicacions especials de camp ".

Amb més investigació, els astrònoms podrien llançar flotes de drones i sondes exploratòries sense preocupar-se que baixessin a la meitat de la seva missió. Oh, i si mai ensopeguen amb un planeta de gel, com Hoth, tampoc hi haurà cap problema. Esperem.

$config[ads_kvadrat] not found