robogeek.ru

все о роботах и робототехнике

edu.robogeek.ru

все об обучении робототехнике

Миниатюрный топливный элемент более часа держит дрон в воздухе

Дроны находят все более широкое применение, но недостаточное полетное время ограничивает их возможности по преодолению больших расстояний и длительному пребыванию в воздухе. Простое добавление батарей влияет на характеристики полета и снижает полезную нагрузку. Для решения этой проблемы исследователи из Пхоханского научно-технического университета (Южная Корея) создали миниатюрный топливный элемент (ТЭ).

Разработанный ТЭ обеспечивает достаточное количество энергии не только для того, чтобы держать дрона в небе в течение часа, но и в не слишком отдаленном будущем вполне может найти применение в электропитании другой техники, от смартфонов до автомобилей.

Разработанный профессором Ген Ман Чоем и аспирантом Кунь Джунг Кимом, новый твердооксидный топливный элемент (ТОТЭ) впервые использует пористую нержавеющую сталь в сочетании с тонкопленочным электролитом. В сочетании с имеющими низкую теплоемкость электродами это объединение не только приводит к увеличению емкости, но также и увеличивает долговечность.

Команда исследователей стремится усовершенствовать прежние конструкции ТОТЭ с использованием кремния, отличающиеся низкой долговечностью из-за эффекта теплового расширения в процессе эксплуатации. В результате, топливные элементы на основе кремния не рассматриваются в качестве реальной замены в электронных устройствах, где требуется быстрое включение/выключение. Используя нержавеющую сталь, исследователи намерены преодолеть основные проблемы, сдерживающие развитие ТОТЭ, а именно высокие рабочие температуры элементов, что приводит к увеличению времени запуска и проблемам механической и химической совместимости.

Называемые третьим поколением топливных элементов, новые батареи имеют простую структуру при отсутствии проблем с коррозионной потерей электролита. Они демонстрируют пиковую плотность мощности около 560 мВт на кубический сантиметр при температуре 550°C и поддерживают эту плотность мощности в работе. Предполагается, что с такой удельной мощностью и надежностью устройство может стать альтернативой литий-ионным аккумуляторам для мобильной электроники, включая смартфоны и ноутбуки. Новые источники питания позволят эксплуатировать смартфоны с зарядкой их один раз в неделю.

Новый ТЭ вырабатывает мощность за счет преобразования водорода (в данном случае «мокрого» газа H2, состоящего на 97% из Н2 и 3% смеси Н2О), подаваемого в качестве топливного газа к аноду, чтобы создавать электричество. Это достигается за счет использования твердого оксидного материала, выступающего в качестве электролита, позволяющего проводить отрицательные ионы кислорода от катода к аноду.

При том, что этот ТЭ все еще находится в стадии прототипа, корейские ученые полагают, что их исследование может привести к разработке более емких и менее дорогих (но с гораздо более высокой плотностью энергии) ТЭ для использования в транспортных средствах в не слишком отдаленном будущем.

Комментарии

(0) Добавить комментарий

Ищите команду разработчиков? Не можете найти робота для своих нужд? Пишите нам!

Для обратной связи укажите ваш E-mail, он будет доступен только администратору. Так вы сможете оперативно узнать, когда ответ на ваш вопрос будет опубликован

Новые комментарии

Пять занятий, которые оставят людям роботы, когда они заполонят мир
Гость
16.11.2017
12:01:40
Еще нужно специальное министерство которое будет следить чтобы роботы не захватили мир
10 основных навыков, необходимых для робототехников
Гость
15.11.2017
04:03:27
Довольно полезная информация для таких как я 😃