ПОПУЛЯРНЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ

Кадры

Фотогалерея

Новости

Цинковые батареи сделают роботов лучше / 24.08.2020

Источник: newatlas.com

 

Команда ученых из Мичиганского университета под руководством профессора химического машиностроения Н. Котова разработала новую систему батарей, которая сделает роботов легче и мощнее в 72 раза.

 

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 — 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 М. 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 Н. 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.

 

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.


Другие новости по теме:
01.11.20 - Робот-трансформер с ногами-колесами
26.10.20 - Космические лучи для подзарядки дронов
21.10.20 - Аэроскорая от Volocopter
20.10.20 - «Судно без экипажа» с элементами «человеческого наследия»
13.10.20 - Грузовики больше не нуждаются в водительской кабине – так считают и конструируют шведские разработчики
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Нанотехнологи из США и Японии разделили премию Испании

2 японских и 3 американских ученых стали лауреатами престижной премии принца Астурийского за научные и технические разработки в области нанотехнологий. Испания присудила награды японским ученым Сум

1210
2

В сети появился новый бесплатный виртуальный компьютер

Первый в мире бесплатный для любого пользователя он-лайн компьютер начал работать в интернете в четверг с 11.00 по московскому времени. О запуске уникальной операционной системы icloud, работающей по

196
3

Одноколесный велосипед с электромотором (видео)

Enicycle - это моторизованный одноколесный велосипед, сконструированный изобретателем из Словении Александером Полутником (Aleksander Polutnik). Научиться ездить на этом необычном средстве передвижени

192
4

Альтернативная энергетика – тема лучшего инновационного проекта молодых учёных РФ.

ДНК-диагностика инфекционных и наследственных заболеваний, альтернативная энергетика, новые технологии материаловедения – в числе основных проектов-победителей Всероссийского конкурса по поддерж

187
5

Ученые обнаружили неизвестный ранее вирус

Способ глубокого секвенирования помог международной команде исследователей открыть новую разновидность рабдовирусов, которые вызывают заболевание бешенством у животных и людей. При этом, обнаруженный

185

Анонсы событий