Литий ионный аккумулятор космос

Литий-серные аккумуляторы для будущих космических программ

На сегодняшний день, аккумуляторы в космических программах используются в основном как резервные источники питания, когда аппараты находятся в тени и не могут получать энергию от солнечных батарей, или в скафандрах для выхода в открытый космос. Но используемые сегодня типы аккумуляторов (Li-ion, Ni-H₂) имеют ряд ограничений. Во-первых, они слишком громоздкие, так как предпочтение отдаётся не энергоёмкости, а безопасности, в результате множественные защитные механизмы уменьшению объёма совсем не способствуют. И во-вторых, современные аккумуляторы имеют температурные ограничения, а в будущих программах, в зависимости от местоположения, температуры могут варьироваться в диапазоне от -150 °C до +450 °C.

Источник

К тому же, не стоит забывать и повышенный радиационный фон. В общем, будущие аккумуляторы для космической отрасли должны быть не только компактными, долговечными, безопасными и энергоёмкими, но и работать при высоких или низких температурах, а также в условиях повышенного радиационного фона. Естественно, на сегодняшний день такой волшебной технологии не существует. Но тем не менее, существуют перспективные научные разработки, которые пытаются приблизится к требованиям для будущих программ. В частности, хотелось бы рассказать про одно направление в исследованиях, которое поддерживается NASA в рамкам программы Game Changing Development (GCD).

Так как совместить все вышеперечисленные технические характеристики в одной батарейке-задача трудновыполнимая, главная цель NASA на сегодняшний день-получить более компактные, энергоёмкие, и безопасные аккумуляторы. Как же достигнуть этой цели?

Начнём с того, что для значительного увеличения энергоёмкости на единицу объёма необходимы батарейки с принципиально новыми материалами для электродов, так как возможности литий-ионных аккумуляторов (Li-ion) ограничены ёмкостями материалов для катода (около 250 мАч/г для оксидов) и анода (около 370 мАч/г для графита), а также пределами напряжений, в которых электролит стабилен. И одна из технологий, позволяющая увеличить ёмкость, используя принципиально новые реакции взамен интеркаляции на электродах- это литий-серные аккумуляторы (Li-S), анод которых содержит металлический литий, а в виде активного материала для катода используется сера. Работа литий-серного аккумулятора в чём-то похожа на работу литий-ионного: и там, и там в переносе заряда участвуют ионы лития. Но в отличии от Li-ion, ионы в Li-S не встраиваются в слоистую структуру катода, а вступают с ним в следующую реакцию:

Основное преимущество такого аккумулятора — высокая ёмкость, превышающая ёмкость литий-ионных аккумуляторов в 2-3 раза. Но на практике не всё так радужно. При повторных зарядках, ионы лития оседают на аноде как попало, образуя металлические цепочки (дендриты), которые в конце концов приводят к короткому замыканию. К тому же, реакции между литием и серой на катоде приводят к большим изменениям объёма материала (до 80%), так что электрод быстро разрушается, да и сами соединения с серой-плохие проводники, поэтому в катод приходится добавлять много углеродного материала. И последнее, самое главное- промежуточные продукты реакции (полисульфиды) постепенно растворяются в органическом электролите и «путешествуют» между анодом и катодом, что приводит к очень сильному саморазряду.

Но все вышеперечисленные проблемы пытается решить группа учёных из университета Мэриленда (UMD), которая и выиграла грант от NASA. Так как же учёные подошли к решению всех этих проблем? Во-первых, они решили «атаковать» одну из главных проблем литий-серных аккумуляторов, а именно, саморазряд. И вместо жидкого органического электролита, который, как было сказано выше, постепенно растворяет активные материалы, они использовали твёрдый керамический электролит, а точнее, Li₆PS₅Cl, который достаточно хорошо проводит ионы лития через свою кристаллическую решётку.

Но если твёрдые электролиты решают одну проблему, они также создают и дополнительные трудности. К примеру, большие изменения объёма катода во время реакции могут привести к быстрой потере контакта между твёрдыми электродом и электролитом, и резкому падению ёмкости аккумулятора. Поэтому учёные предложили элегантное решение: они создали нанокомпозит, состоящий из наночастиц активного материала катода (LI₂S) и электролита (Li₆PS₅Cl), заключённых в углеродную матрицу.

Данный нанокомпозит имеет следующие преимущества: во-первых, распределение наночастиц материала, который меняется в объёме при реакции с литием, в углероде, объём которого практически не меняется, улучшает механические свойства нанокомпозита (пластичность и прочность) и уменьшает риск растрескивания. К тому же, углерод не только улучшает проводимость, но и не препятствует движению ионов лития, так как имеет также хорошую ионную проводимость. A за счёт того, что активные материалы наноструктурированы, литию не надо продвигаться на большие расстояния чтобы вступить в реакцию, и весь объём материала используется более эффективно. И последнее: использование такого композита улучшает контакт между электролитом, активным материалом, и проводящим углеродом.

В результате учёные получили полностью твёрдый аккумулятор с ёмкостью около 830 мАч/г. Конечно, говорить о запуске такого аккумулятора в космос пока рано, так как работает такая батарейка в течении всего 60 циклов зарядки/разрядки. Но в тоже время, несмотря на такую быструю потерю ёмкости, 60 циклов- это уже значительное улучшение по сравнению с предыдущими результатами, так как до этого твёрдые литий-серные аккумуляторы не работали больше 20 циклов. Также следует отметить, что подобные твёрдые электролиты могут работать в большом диапазоне температур (к слову, лучше всего они работают при температурах выше 100 °С), так что температурные ограничения такого аккумуляторы будут скорее обусловлены активными материалами, нежели электролитом, что выгодно отличает такие системы от аккумуляторов, использующих в виде электролита органические растворы.

Источник

Аккумуляторная батарейка Космос 18650 2200 mAh 3.6V Li-Ion Battery [ по 1 шт ]

Элемент питания Космос 168A 2200 mAh 3.6V Li-Ion BL-1 (10/100)

223.00 руб./шт. (от 5 тыс. руб.)

199.41 руб./шт. (от 10 тыс. руб.)

192.23 руб./шт. (от 50 тыс. руб.)

179.65 руб./шт. (от 100 тыс. руб.)

При оборотах от 500 тыс. руб., 1 млн. руб. и 5 млн. руб. в месяц предоставляются скидки на индивидуальных условиях.

без защиты от чрезмерного заряда/разряда, перезаряжаемая

Kosmos Industrial Limited

Пожалуйста, будьте внимательны!

Обрабатываются только заказы, сделанные на сайте, а также заявки, отправленные на электронную почту info@battery-opt.ru. В связи с высокой загруженностью, заявки, отправленные через онлайн чат и по телефону не обрабатываются. Если Вам необходимо, чтобы Вашу заявку гарантированно увидел менеджер и дал по ней ответ, отправьте письмо с Вашей заявкой на электронную почту info@battery-opt.ru.

Благодарим за понимание!

Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет сайт носит информационный характер. ООО «Технопарк» оставляет за собой право ограничивать и исключать определённые виды товаров, а также изменять ценовую политику.

Дизайн продукции может быть изменён производителем и не всегда совпадает с изображениями на сайте. Страна производства у каждого товара указывается производителем и может отличаться в зависимости от партии поставки. Информация о технических характеристиках товара и комплекте поставки носит информативный и справочный характер, основывается на последних доступных сведениях от производителя (официальное техническое описание, официальные каталоги продукции, официальные сайты), может быть изменена и не заменяет консультацию специалиста. Подробные технические характеристики товара указываются в его техническом описании (спецификация, даташит), которое можно скачать ниже на этой странице, либо с официального сайта производителя.

У всех товаров, представленных на сайте указаны четыре вида цены: розничная, оптовая, крупно-оптовая и дилерская. Все цены указаны за 1 штуку товара (1 элемент питания) с учётом НДС. Отдельно обращаем ваше внимание на то, что минимальная сумма розничного заказа составляет 5 000 рублей. Розничные заказы на меньшую сумму обрабатываться не будут. Подробную информацию по всем оптовым скидкам можно узнать на этой странице.

Минимальное количество товара для заказа – 1 УПАКОВКА. Количество штук в одной упаковке может отличаться и зависит от комплектации каждого конкретного товара. Если у Вас не получается выбрать нужное количество товара для заказа на сайте, пожалуйста, обратитесь к менеджеру. Обычно это связано с тем, что товар заканчивается на складе.

При добавлении товаров, скидка рассчитывается автоматически в зависимости от общей суммы в корзине. Если сумма вашего заказа превышает один из установленных порогов, его итоговая сумма будет пересчитана по соответствующим оптовым ценам.

Зарегистрированные пользователи могут самостоятельно скачать оптовый прайс из нужного раздела. Кнопки для скачивания прайса доступны в левой боковой колонке на страницах категорий. Для получения подробной информации о наличии, стоимости и комплектации товаров обращайтесь к менеджерам по телефону, через почту, онлайн чат или форму обратной связи.

Мы подготовили специальные тематические подборки товаров по наиболее частым запросам покупателей. Данный товар присутствует в следующих подборках:

Источник

Аккумулятор Космос 18650 LI-ion 2600 mAh 1BL с защитой KOC18650Li-ion26PBL1

Типоразмер: 18650(168A)
Тип аккумулятора: Li-Ion
Количество на блистере: 1 шт

Все характеристики

6 шт. за 2 358 р.

В упаковке 6 штук
Цена за упаковку: 2 358 р.
Цена за ед. товара: 393 р.

Спишите до 178 р. бонусами Начислим 4 бонуса

На складе: 10 шт.
Самовывоз: 19 июня, после 09:00, в 34 магазинах
Курьером: 19 июня, от 190 р.

Технические характеристики КОСМОС 18650 LI-ion 2600 mAh 1BL с защитой KOC18650Li-ion26PBL1

*Производитель оставляет за собой право без уведомления дилера менять характеристики, внешний вид, комплектацию товара и место его производства. Указанная информация не является публичной офертой

Нашли ошибку в описании?

Этот товар из подборок

Россия — родина бренда
Китай — страна производства

Информация об упаковке

Единица товара: Штука
Вес, кг: 0,04
Длина, мм: 100
Ширина, мм: 18
Высота, мм: 110

Сервисное обслуживание

Поможем решить любую проблему с товаром

Устраним любую неисправность по гарантии. Срок указан без учета логистики

Обращайтесь за обслуживанием в авторизованные сервисы производителя

Отзывы об аккумуляторе КОСМОС 18650 LI-ion 2600 mAh 1BL с защитой KOC18650Li-ion26PBL1

Вопросы и ответы об аккумуляторе КОСМОС 18650 LI-ion 2600 mAh 1BL с защитой KOC18650Li-ion26PBL1

Есть вопросы о товаре?

Расходные материалы для аккумулятора КОСМОС 18650 LI-ion 2600 mAh 1BL с защитой KOC18650Li-ion26PBL1

Способы получения товара в Санкт-Петербурге

Самовывоз

19 июня, после 09:00, в 34 магазинах

Доставка курьером

19 июня, от 190 р.

Транспортная компания

Рассчитать стоимость доставки

Вы принимаете условия политики конфиденциальности и пользовательского соглашения каждый раз, когда оставляете свои данные
в любой форме обратной связи на сайте ВсеИнструменты.ру

Источник

Аккумуляторная батарейка Космос 18650 2200 mAh 3.6V Li-Ion Battery [ по 1 шт ]

Элемент питания Космос 168A 2200 mAh 3.6V Li-Ion BL-1 (10/100)

223.00 руб./шт. (от 5 тыс. руб.)

199.41 руб./шт. (от 10 тыс. руб.)

192.23 руб./шт. (от 50 тыс. руб.)

179.65 руб./шт. (от 100 тыс. руб.)

При оборотах от 500 тыс. руб., 1 млн. руб. и 5 млн. руб. в месяц предоставляются скидки на индивидуальных условиях.

без защиты от чрезмерного заряда/разряда, перезаряжаемая

Kosmos Industrial Limited

Пожалуйста, будьте внимательны!

Благодарим за понимание!

Источник