Ученые создали новые аккумуляторы для миниатюрных роботов

13-01-2023, 00:59
Фото Cover art by Alex David Jerez Roman, Beckman institute, UIUC
Ученые создали новые аккумуляторы для миниатюрных роботов
Фото Яндекс.Картинки

Ученые смогли создать мощные высоковольтные батареи малого размера. Об этом сообщает пресс-служба Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне.

Создание устройств питания для миниатюрных роботов представляет собой проблему: батарею нельзя произвольно увеличивать или уменьшать. Требуется полная переработка конструкции и, возможно, использование других материалов.

Пол Браун и его коллеги создали герметичные, прочные, компактные литиевые батареи с исключительно низкой массовой долей корпуса. Кроме того, они отличаются высокими рабочими напряжениями, высокой плотностью мощности и энергии.

«Проблема в том, что по мере того, как батареи становятся меньше, доля корпуса преобладает в объеме и массе батареи, а площадь электрода становится меньше. Это приводит к резкому снижению энергии и мощности батареи», — поясняет инженер.

Исследователи разработали корпус нового типа, в котором токосъемники с положительным и отрицательным контактами были частью самого корпуса, а не как отдельным компонентом. Благодаря этому доля корпуса в массе составляет 10%. Кроме того, они вертикально уложили электродные ячейки последовательно (таким образом, напряжение каждой ячейки увеличивается), что позволило получить высокое рабочее напряжение батареи — 9 вольт.

Прибор также использует очень плотные электроды. Обычные электроды почти на 40% по объему заняты полимерами и углеродными добавками, не активными материалами. Группа Брауна вырастила электроды методом прямого электроосаждения, избавив их от полимерных и углеродных добавок. Благодаря этому удельная мощность и запас энергии батареи существенно выше, чем у имеющихся на рынке аналогов.

В первую очередь, подобные источники тока нужны для миниатюрных роботов, которые бы могли проползать через мельчайшие щели в поисках людей под завалами или для инспекции построек и оборудования.

erid: