Spezialbatterie für sicheres Fliegen entwickelt
Elektrolyt des Oak Ridge National Laboratory passt sich an Herausforderungen in der Luft an
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Jede Flugphase stellt andere Ansprüche an verbaute Akkus (Illustration: Andy Sproles, ornl.gov) |
Oak Ridge (pte003/19.04.2024/06:10)
Forscher des Oak Ridge National Laboratory entwickeln derzeit eine Lithium-Ionen-Batterie für anspruchsvolle Anforderungen der E-Luftfahrt. Erster Erfolg ist ein neuer Elektrolyt - das Bauteil, über das Elektroden Ionen austauschen. Im Vergleich zu der derzeit in Lithium-Ionen-Batterien verwendeten schnitt er besser ab, da Leistungsabgabe und Kapazität besser aufeinander abgestimmt waren. Das haben die Experten bei simulierten Flügen von Geräten mit der Bezeichnung "Electric vertical Take-off and Landing" (eVTOL) bewiesen. Es geht um Lieferdrohnen und Lufttaxis für den Personentransport.
Für extreme Bedingungen
"Das eVTOL-Programm bietet die einmalige Gelegenheit, einen völlig neuen Batterietyp mit ganz anderen Anforderungen und Fähigkeiten als bisher zu entwickeln", sagt Ilias Belharouak, Chef der ORNL-Sektion Elektrofizierung, der die Entwicklung der Flugzeugbatterie leitet. Das Team entwickelt neue Materialien mit hoher Energiedichte, lernt, wie sich diese Materialien unter extremen Bedingungen verhalten, und tüftelt an Batteriesteuerungssystemen, die an den Bedarf von eVTOL angepasst sind.
"Dazu müssen wir Fragen zum Zusammenspiel von Batteriesicherheit, Zykluslebensdauer und Stabilität bei hohen Temperaturen beantworten und gleichzeitig ein Gleichgewicht zwischen dem Bedarf an kurzen Leistungsstößen und Energiereserven für längere Flugstrecken finden", unterstreicht Belharouak die Herausforderungen.
Es geht um die Sicherheit
"Bei einer Batterie für ein eVTOL kommt es nicht nur darauf an, welche Kapazität sie am Ende von 1.000 Lade- und Entladezyklen hat, sondern darauf, was innerhalb eines Zyklus passiert, ob das System sicher funktioniert oder die Stromlieferung verweigert", sagt Marm Dixit, die zum Team gehört. "Hier steht eine Menge auf dem Spiel, denn es geht um die Frage, wie sicher es ist, in die Luft zu gehen."
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