Zergatik lehenesten ditugu egoera solidoko bateriak droneen teknologiarako

Litio-ioizko bateriaren teknologiaren egungo mugek hegaldiaren iraupenaren eta karga-ahalmenaren arteko oreka lortzea eragozten dute.

Droneen zaleek ez lukete aukeratu behar beren droneak airean luzaroago mantentzea edo bateria garestiagoekin hornitzea. Larrialdiei erantzuteko taldeek ez lukete dronerik gogoratu behar kargatzeko, suteen hedapena jarraitzen duten bitartean.

Egoera solidoko bateriakkonpondu operazio militarrak aspaldian pairatu dituzten tenperatura-erronkak, errendimendu-neurri gordinak baino askoz haratago dauden abantailak. Haien elektrolitoak egonkor mantentzen dira oso tenperatura baxuetan, Artikoko ezagutze-misioetan errendimendu fidagarria bermatuz, 70 °C-ko esposizioa jasaten duten bitartean, ohiko bateriak eragiten dituzten ihes-arrisku termikorik gabe.

Egoera solidoko bateriaren teknologiaren azken aurrerapenak berrikusteak segurtasunean, energia-dentsitatean eta ziklo-bizitzan hobekuntzak nabarmentzen ditu.

Egoera solido osoko bateriak teknologia berri itxaropentsu bat dira, energia gordetzeko eta erabiltzeko modua iraultzeko ahalmena duena. Elektrolitoen artean ioiak transferitzeko elektrolito likidoak erabiltzen dituzten litio-ioizko bateria tradizionalek ez bezala, SSBek elektrolito solidoak erabiltzen dituzte, kontrako likidoekiko hainbat abantaila eskainiz.

SSBek energia-dentsitate handiagoa eta bizitza luzeagoa eskaintzen dute, ohiko bateriak baino seguruagoak dira eta ingurumena errespetatzen dute. Gainera, baldintza jakin batzuetan, SSBek ohiko bateriak baino azkarrago kargatzeko ahalmena dute eta aplikazio ugaritan erabil daitezke, kontsumo-droneetatik hasi eta ibilgailu elektrikoetaraino.

Egoera solidoko bateriek hainbat erronka dituzte, batez ere kostu altua, ezegonkortasun mekanikoa eta interfazea eta dendrita eratzea. SSB garapenean aurrerapen handiak egin dira azken urteotan, mundu osoko ikertzaileek geratzen diren erronkak gainditzeko eta teknologia hori merkatura eramateko lanean.

Horrela, egoera solidoko baterien alorrak izugarrizko aurrerapena izan du, eta energia biltegiratzeko irtenbide komertzialki bideragarriak eta errendimendu handikoak lortzera hurbildu gaitu. Egoera solidoko baterien materialen mundu konplexua aztertzen ari garen heinean, argi geratzen da aukeraketa eta optimizazio zaindua funtsezkoak direla teknologia honen potentzial osoa lortzeko.

Egoera solidoko baterien abantailak eta desabantailak

Katodo/elektrolito solidoen interfazea funtsezkoa da egoera solidoko baterien prozesu elektrokimikoetarako, eta ioien garraioaren zinetikan nabarmen eragiten du. Elektrolito solidoek egonkortasun termiko handiagoa eta iraunkortasun handiagoa eskaintzen dute elektrolito likidoekin alderatuta. Materialen errendimenduak aldakuntza nabarmenak ditu ingurumen-aldagai batzuengatik, besteak beste, giro-tenperatura, presioa eta hezetasuna. Materialetatik haratago, bateriaren degradazioa ere epe luzerako errendimenduan eragiten duen funtsezko faktore gisa jorratu behar da.

Bateria kargatzea

Elektrolito likidoekin alderatuta, egoera solidoko bateriak eroankortasun ioniko handiagoa erakusten dute, karga-abiadura azkarragoak ahalbidetuz. Elektrolito likidoak erabiltzen dituzten litio-ioizko bateria tradizionalek ez bezala, egoera solidoko bateriak elektrolito solidoen materialak erabiltzen dituzte elektrodoen arteko ioien mugimendua errazteko.

Gainera, egoera solidoko baterien karga azkarrago esperientzia seguruagoa eta fidagarriagoa izan daiteke.

Mundu errealeko eragina: Droneen bidalketa areagotzea

Aurrerapen hauek ez dira laborategiko esperimentuetara mugatzen; dagoeneko dronen aplikazioak eraldatzen ari dira.

Nekazaritza: bateriaren iraupen luzea duten dronek hegaldi bakoitzeko 200 hektarea baino gehiago har ditzakete, laboreak etengabe ihinztatuz edo lurzoruaren osasuna kontrolatuz.

Larrialdi-erantzuna: litiozko pilekin eta eguzki-panelen eranskinekin hornitutako bilaketa eta erreskate dronek (potentzia osagarria lortzeko) bi ordu baino gehiagoz egon daitezke airean, eremu handiagoak eskaneatzen dituzten pertsonak edo sute-guneak bilatzeko.

Logistika: Amazonen bezalako entrega-droneak egoera solidoko bateriak probatzen ari dira, 50 kilometroko hegaldiak egiteko asmoz, errepide-sarbiderik ez duten landa eremuetara paketeak entregatzeko.

Egoera solidoko bateriakdroneen paisaia funtsean eraldatuko duela agintzen du, plataforma komertzialen eta zibilen hegaldien erresistentzia eta misio gaitasunak nabarmen hedatzeko aukerarekin, hainbat zereginetan eraginkortasuna areagotuz.