青島晚報/掌上青島/青網(wǎng)訊 連日來，在青島等地春天多霧天，如何加強疫情防控？中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所將最新研發(fā)的高能量密度鋰金屬電池應(yīng)用于無人機上，使載重?zé)o人機續(xù)航時間達到1小時，從而提高其復(fù)雜工況的工作能力，應(yīng)用于整個園區(qū)外部尤其空中消毒工作，為研究所正常復(fù)工提供保障。

圖為高能量密度鋰金屬電池應(yīng)用于無人機正在噴灑消毒場景。辛云川 攝

據(jù)了解，無人機在農(nóng)業(yè)、軍事、運輸?shù)阮I(lǐng)域發(fā)揮重要作用。載重型植保無人機因升空、加速或急停時需要提供極高的功率，對電池的性能要求很高。鑒于目前商品電池的性能，載重型無人機續(xù)航里程十分受限，通常在滿載情況下只能維持5-15分鐘，影響作業(yè)效率。如何在保證高輸出功率的前提下，提升續(xù)航里程，仍然是亟待解決的瓶頸問題。提升續(xù)航里程首先需要提高電池的能量密度，目前二次電池體系中，能提供最高能量密度是鋰金屬電池。而載重型植保無人機中，采用鋰金屬電池實現(xiàn)增程極富挑戰(zhàn)。這是因為鋰金屬負(fù)極在大電流高面容量循環(huán)中會產(chǎn)生嚴(yán)重的粉化，從而顯著提升電池內(nèi)阻，無法滿足高功率需求。高功率容易生成鋰枝晶，對電池帶來巨大的安全隱患。對此，青島能源所董杉木等研究人員長期攻關(guān)鋰金屬電池，通過具有離子導(dǎo)電性的聚合物涂層技術(shù)以及原位SEI調(diào)控技術(shù)，抑制鋰粉化，顯著提升了鋰金屬電池的循環(huán)和安全性能。目前聚合物鋰電池能量密度可達460Wh/kg以上。董杉木表示，值得強調(diào)的是通過對單體關(guān)鍵材料體系和極片結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化，解決了電池系統(tǒng)無法兼顧高瞬時輸出功率以及高續(xù)航能力的核心瓶頸問題。

董杉木介紹，青島能源所將開發(fā)的聚合物鋰金屬電池搭載中型植保機，實現(xiàn)其續(xù)航里程提高到三倍以上，遠(yuǎn)高于現(xiàn)有商品化無人機。該工作提升了無人機的工作效率，同時拓展了無人機的應(yīng)用場景，未來有望在疫情防控、近海監(jiān)測、孤島運輸?shù)确矫姘l(fā)揮更大的應(yīng)用價值。（責(zé)編 張君旭）