Let može biti stresan – posebno za litijum-jonsku bateriju koja napaja dron. Preveliko opterećenje ovih ćelija uzrokuje oštećenje i skraćuje ukupan životni vek uređaja. Istraživanje u ACS Energi Letters pokazuje potencijal za poboljšanje baterija u električnim vozilima koja uzleću i sleću vertikalno. Tim je razvio novi elektrolit kako bi se suočio sa ovim izazovima i rekao je da bi „napregnute“ baterije mogle imati i drugi život u manje napornim aplikacijama.
Litijum-jonske baterije (LiB) su eksplodirale u popularnosti zahvaljujući svojoj sposobnosti da spakuju veliku količinu energije u relativno malo i lagano pakovanje. Ali oni nisu savršeni, posebno kada mnogo te snage treba da se izvuče iz ćelije baterije za kratko vreme.
Na primer, dronovi veoma opterećuju svoje baterije tokom poletanja. Dok hobi bespilotne letelice tradicionalno koriste litijum-jonske polimerne baterije umesto LiB-a, njihova visoka gustina energije je pogodnija za dronove težeg opterećenja, kao što su oni koji dostavljaju teret na udaljene lokacije. Da bi bolje razumeli kako događaji visokog naprezanja kao što je uzletanje mogu uticati na stabilnost LiB-a, Ilias Belharouak, Marm Dikit i kolege su „naglasili“ skup LiB-ova i istražili kako se njihov učinak promenio.
Istraživači su proizveli set LiB ćelija koje sadrže specijalno dizajniran elektrolit za brzo punjenje i pražnjenje. Zatim su ispraznili 15 puta veći od optimalnog kapaciteta baterije, ukupne količine energije koju je mogla da uskladišti, tokom 45 sekundi. Ovaj proces je simulirao brzo povlačenje velike snage, takođe poznato kao pražnjenje, potrebno tokom vertikalnog poletanja.
Nakon početnog pulsa pražnjenja, ćelije su dalje isušene normalnijom brzinom pražnjenja, a zatim ponovo napunjene. Tim je otkrio da nijedna od testiranih ćelija nije izdržala više od 100 ciklusa u ovim uslovima visokog stresa, pri čemu je većina počela da pokazuje smanjene performanse oko 85 ciklusa.
Nakon što su bili pod „stresom“, istraživači su podvrgli LiB ćelije normalnijoj, nižoj potrošnji energije. U ovom eksperimentu, primetili su da su ćelije delimično zadržale svoj kapacitet u uslovima niske brzine, ali su brzo otkazale kada su ponovo stavljene u uslove brzog odliva struje.
Ovi rezultati ukazuju na to da LiB-ovi koji se obično koriste u bespilotnim letelicama možda nemaju karakteristike neophodne za dugotrajnu upotrebu pod velikim stresom, ali bi mogli da se povuku i zadovolje tipične zahteve za napajanjem u drugim aplikacijama, kao što su rezervne baterije za napajanje. i skladištenje energije u mreži. Istraživači kažu da je potrebno više rada na razvoju alternativnih tehnologija baterija koje su bolje prilagođene za vertikalno poletanje i druge aplikacije sa velikom potrošnjom energije.
