Здійснили прорив в електронній авіації: вчені змогли збільшити життя батарей електричних літаків

Вчені з Національної лабораторії Лоуренса Берклі та Мічиганського університету використовують методи сучасної біології для підвищення ефективності батарей для електричних літаків. Вдавшись до природи та еволюції і впровадивши їх у складний світ технологій, автори змогли здійснити серйозний прорив в індустрії літаючого транспорту, пише Interesting Engineering.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Новий інноваційний підхід заснований на вивченні складних клітинних взаємодій для розробки більш ефективних і довговічних батарей, що може відкрити шлях до беземісійного повітряного транспорту. У той час як батареї успішно живлять дорожній транспорт, літаки являють собою унікальну проблему. Їм потрібна значна потужність для зльоту і посадки, а також постійна енергія під час польоту.

Традиційні батареї насилу справляються з цими подвійними вимогами, як зазначає Янгмін Ко, постдокторський дослідник з Лабораторії Берклі і автор дослідження, який підкреслює недостатнє розуміння складних реакцій всередині компонентів батареї. Багатовікові зусилля біологів з розшифровки функціональності клітин перетворилися на всебічне дослідження, відоме як "оміка", яке вивчає геном, білки і метаболіти всередині клітин.

Тепер дослідники застосовують цей омічний підхід до акумуляторних технологій, зосередившись на взаємодії всередині літій-іонних батарей, які домінують на ринку, але не здатні підтримувати далекі авіаперевезення. Дослідження, опубліковане в журналі Joule, показало, що основна проблема літієвих батарей криється в катоді, а не в аноді.

Експериментуючи зі складами електролітів, команда виявила, що деякі солі можуть створювати захисне антикорозійне покриття на катоді, підвищуючи його продуктивність. Цей прорив дозволив їм розробити нову батарею, яка зберігає необхідне співвідношення потужності та енергії для електричних польотів значно довше, ніж наявні моделі.

Бретт Гелмс, штатний науковець Лабораторії Берклі, наголосив на важливості цієї роботи для таких секторів, як авіація, що відстають у зусиллях з електрифікації. Наступною метою команди є створення батареї ємністю 100 кВт-год, здатної живити електричний літак вертикального зльоту і посадки (eVTOL), випробувальні польоти якого заплановано на 2025 р.

Для подальшого вдосконалення батареї дослідники продовжать використовувати омічну методологію, щоб краще зрозуміти та оптимізувати взаємодію між різними компонентами батареї. Мета цих досліджень — розширити межі технології батарей і сприяти глибшій декарбонізації важких транспортних секторів.

Раніше Фокус розповідав про те, як з'являється блискавка. Електричний заряд, який за секунду розколює небо навпіл і спрямовується в землю, насправді є результатом складних і цікавих процесів, що відбуваються всередині хмар під час грози.

Також Фокус писав про те, що вчені створили бездротовий підшкірний зарядний пристрій. Нова розробка дасть змогу уникнути небезпечних і складних хірургічних втручань, для повторного заряджання імплантованих медичних пристроїв, що споживають електрику.