Инновационный твердотельный аккумулятор от NASA

17.10.2022

Исследователи из Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США, работающие в рамках проекта Solid-state Architecture Batteries for Enhanced Rechargeability and Safety (SABERS), добились прогресса в разработке инновационного аккумулятора - более легкого, эффективного и эффективного использования. сейчас в промышленности. Речь идет о твердотельном аккумуляторе, который по характеристикам значительно превосходит литийные аналоги.

Производительность аккумуляторов является ключевым аспектом в разработке экологически чистых видов транспорта, таких как электрические самолеты. Батареи должны хранить множество энергии, необходимой для питания самолета, при этом они должны иметь небольшую массу и разряжаться с определенной скоростью.

Для создания такого аккумулятора в SABERS использовали инновационные материалы, ранее не применявшиеся в этой сфере. За счет этого исследователям удалось добиться существенного прогресса. За последний год им удалось увеличить скорость разряда батареи сначала в десять раз, а затем еще в пять раз, приближая разработку к цели создания батареи для питания самолета.

Использование инновационных материалов также позволило внести ряд изменений в конструкцию и способ упаковки твердотельных аккумуляторов. Это помогло уменьшить их массу и увеличить емкость. Вместо размещения каждого отдельного элемента аккумулятора в отдельном стальном корпусе, как это делается в случае литийных батарей, все элементы аккумулятора SABERS могут быть уложены вертикально внутри одного корпуса. Используя такой подход, исследователи наглядно показали, что твердотельные батареи могут питать машины мощностью 500 Втч/кг - вдвое больше, чем современные электромобили.

"Такая конструкция не только устраняет 30-40% массы батареи, но и позволяет нам удвоить или даже утроить энергию, которую она может сохранять, что значительно превосходит возможности литийных батарей, которые считаются передовыми" , - сообщил один из участников проекта SABERS Рокко Виджано.

Безопасность является еще одним из ключевых требований к использованию батарей в электрических самолетах. В отличие от литийных аккумуляторов, твердотельные батареи не загораются при физическом повреждении и могут продолжать работать даже в таком состоянии. Исследователи SABERS испытали свою батарею при разных давлениях и температурах. В результате было установлено, что она может работать при температурах почти вдвое выше литийных аккумуляторов, причем без необходимости привлечения сложных систем охлаждения.

<< Назад: Слюна гусениц против пластика 17.10.2022

>> Вперед: Ветрогенератор Siemens Gamesa выработал 359 МВтч за сутки 16.10.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Сетчатка с возрастом не остается неизменной 07.06.2012 Оказалось, что, вопреки бытующему утверждению, сетчатка глаза изменяется по мере старения человека. Если вовремя не принять меры, в будущем это может значительно затруднить работу служб безопасности. Сканирование и распознавание сетчатки глаза в целях безопасности находит все более широкое применение во многих странах мира. Некоторые государства, такие как Объединенные Арабские Эмираты и Великобритания, уже ввели эту процедуру в протокол пограничного контроля. Однако, по словам ученых из университета Нотр Дам, Индиана, этот метод не так надежен, как может показаться на первый взгляд. Оказалось, что с возрастом сетчатка человека изменяется, что сопровождается ростом частоты ложных несовпадений. Исследователи использовали современное коммерческое программное обеспечение для анализа различий между более чем 20 000 различными изображениями 644 сетчаток, сделанными в период с 2008 по 2011 год. Они сравнили изображения сетчаток одних и тех же людей, между получением которых прошел примерно один месяц, а также один, два или три года. Оказалось, что по сравнению с исходным показателем через три года частота ложного несовпадения результатов сканирования увеличилась на 153%. Все методы распознавания сетчатки имеют предел погрешности, так как два изображения одной и той же сетчатки всегда немного отличаются друг от друга. Вероятность ошибочного распознавания сетчаток двух разных людей как идентичных (частота ложных совпадений) составляет примерно 1 случай на 2 миллиона. Исходя из полученных исследователями данных, для сетчаток, с момента внесения изображений которых в систему прошло 3 года, вероятность ошибочного совпадения повышается до 2,5 на 2 миллиона. Эта величина выглядит мизерной, однако, судя по всему, наблюдаемый эффект кумулятивен, то есть он "накапливается" с течением времени. Другими словами, если через 1-2 года проблему можно и не заметить, что через 5-10 лет она может значительно усугубиться. Как минимум, это может привести к увеличению продолжительности процедур проверки из-за необходимости повторных сканирований. Самым худшим последствием может быть увеличение шансов остаться нераспознанными у людей, незаконно пересекающих границы. Одним из возможных решений проблемы является регулярное обновление изображений сетчаток в базах данных, что может быть связано с определенными организационными сложностями. Наиболее приемлемым вариантом специалисты считают разработку алгоритмов распознавания сетчатки, не подверженных ошибкам, связанным со старением. Они также отмечают, что совершенно непонятно, откуда взялось утверждение, что сетчатка не стареет. Судя по всему, оно возникло из-за отсутствия долгосрочных данных на основании оптимистичного предположения, сделанного на заре изучения возможностей биометрического сканирования сетчатки. В результате многократного повторения это предположение постепенно превратилось в аксиому, не выдержавшую первой же проверки.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026