Команда ученых из Мичиганского университета под руководством профессора химического машиностроения Николаса Котова разработала новую систему батарей, которая может служить в качестве структурной опоры для роботов. Элементы питания изготовлены на основе цинка, покрыты кевларом для защиты корпуса от внешнего воздействия и превосходят литий-ионные аккумуляторы в три раза по плотности энергии.
Современные аккумуляторы, используемые в робототехнике, не только подпитывают электронные компоненты, но и нуждаются в дополнительной мощности для выполнения запрограммированных задач, а также в пространстве для установки элементов питания. Однако команда химиков разработала новый подход и смогла избавиться от обоих недостатков. В ходе серии экспериментов ученым удалось освободить 20% пространства внутри робота, которые обычно используются для размещения аккумуляторных блоков, и, как сообщает New Atlas, это только первый шаг на пути к коммерциализации новой технологии.
«По нашим оценкам, роботы могли бы стать в 72 раза мощнее, если их снабдить цинковыми батареями вместо литий-ионных», – объясняет Минцян Ван, один из авторов исследования.
Цинковые аккумуляторы пропускают ионы гидроксида между цинковым электродом и воздушным катодом через мембрану, сделанную из арамидного нановолокна. Этот материал обладает высоким уровнем стрессоустойчивости и зачастую используется военными при изготовлении кевларовых бронежилетов. Полученная технология оказалась значительно прочнее и эффективнее более популярных аналогов, а сами роботы — гибкими с точки зрения сборки, что потенциально расширяет их функционал. Кроме того, подобные аккумуляторы значительно экологичнее литий-ионных в производстве.
«Ни одна структурная батарея, о которой мы слышали, не может сравниться по плотности энергии с современными литиевыми аккумуляторами. Но мы улучшили нашу предыдущую версию конструкционных цинковых батарей по 10 различным параметрам, и некоторые из них теперь в 100 раз лучше, чем у литий-ионных», – заявляет Котов.
Более того, разделительный слой цинковых аккумуляторов настолько прочен, что предотвращает образование дендритов, небольших наростов металла между электродами, которые появляются в процессе зарядки и разрядки. Однако, в этом же месте, проявилась и слабая сторона новой технологии – цинковые батареи постепенно приходят в негодность после 100 циклов зарядки-разрядки, в отличии от литий-ионных, которые способны пережить более 500 циклов.
— Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта.
— Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы).
— SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание.
SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Зарегистрироваться и Начать продвижение
Сейчас ученые работают над более совершенной версией цинковых аккумуляторов, которые будут способны выдержать большее количество циклов, и готовятся представить первый прототип батареи для коммерческого рынка.
- 177 просмотров
Добавить комментарий