NASA Berusaha Menciptakan Baterai yang Lebih Baik dan Lebih Aman Dengan SABERS

TERASKALTIM

Electric Propelled Aircraft

Berurusan dengan masalah baterai di ponsel, tablet, atau laptop kita bisa membuat frustasi.

Meskipun baterai ada di mana-mana dalam kehidupan sehari-hari, banyak yang masih mengalami kerusakan dan kegagalan. Ketidaknyamanan kecil karena perlu menagihnya lebih sering bahkan bisa berubah menjadi perbaikan yang mahal atau membeli perangkat baru sama sekali. Baterai dalam elektronik yang lebih besar, seperti hoverboard atau mobil, bahkan dapat terbakar.

Sekarang, dengan meningkatnya penekanan pada keberlanjutan penerbangan, minat untuk menggunakan baterai untuk sebagian atau seluruhnya daya sistem propulsi listrik pada pesawat dari semua ukuran tumbuh setiap hari.

Jadi, pertanyaannya adalah mungkinkah ada cara yang lebih baik untuk membuat baterai yang benar-benar aman dan tidak gagal atau bahkan terbakar?

Aktivitas NASA yang disebut SABERS, atau “Baterai Arsitektur Solid-state untuk Peningkatan Isi Ulang dan Keamanan,” sedang meneliti cara membuat baterai yang lebih aman dengan menggunakan bahan baru dan metode konstruksi baru.

Tujuannya adalah untuk membuat baterai yang memiliki energi yang jauh lebih tinggi daripada baterai lithium-ion yang kita gunakan saat ini. Baterai ini juga tidak akan kehilangan kapasitas seiring waktu, terbakar, atau membahayakan penumpang jika terjadi kesalahan.

“Alih-alih mengambil baterai dari rak, kami memutuskan kami perlu mengembangkan baterai dari awal yang akan disesuaikan dengan persyaratan kinerja unik dari pesawat listrik,” kata Rocco Viggiano, peneliti SABERS utama di NASA Glenn Research Center di Cleveland.

Ternyata, baterai solid-state sesuai dengan tagihan.

Berbeda dengan banyak baterai saat ini, baterai yang ingin dibuat SABERS tidak memiliki cairan apa pun dalam desainnya. Baterai yang sepenuhnya solid memiliki kemasan yang tidak terlalu rumit, menurunkan risiko keamanan, dan dapat menahan lebih banyak kerusakan daripada baterai dengan cairan di dalamnya.

Proyek ini telah meneliti menggunakan kombinasi unik dari elemen belerang dan selenium untuk menahan muatan listrik.

“Baterai sulfur-selenium solid-state dingin saat disentuh dan tidak terbakar. Ini memiliki profil yang lebih ramping daripada baterai lithium-ion dan memiliki penyimpanan energi yang lebih baik. Itu bisa memakan waktu dan masih beroperasi, seringkali dalam kondisi yang kurang ideal, ”kata Viggiano.

Manfaat tambahan adalah belerang menjadi produk sampingan dari penyulingan minyak. Ada stok elemen di seluruh dunia yang dapat diakses dan hanya menunggu untuk digunakan. Dengan sedikit imajinasi, produk limbah ini dapat diubah menjadi sesuatu yang menggerakkan kendaraan ramah lingkungan.

Imajinasi adalah aspek lain dari SABERS.

Proyek ini berusaha menggunakan elemen yang belum pernah digabungkan sebelumnya untuk membentuk baterai. Misalnya, komponen yang dikembangkan NASA yang disebut “holey graphene” (dinamai lubang di permukaannya untuk memungkinkan udara melewatinya), memiliki tingkat konduktivitas listrik yang sangat tinggi. Ini sangat ringan dan ramah lingkungan.

“Bahan ini belum pernah digunakan dalam sistem baterai, dan kami menggabungkannya dengan bahan lain yang belum pernah digunakan,” kata Viggiano.

SABERS Membuat Langkah

Baterai solid-state diketahui memiliki tingkat debit yang rendah. Dengan kata lain, jumlah daya yang mengalir keluar dari baterai sekaligus terlalu rendah. Tetapi para peneliti SABERS hampir menggandakan laju pelepasan ini, yang berarti bahwa baterai solid-state secara layak dapat memberi daya pada elektronik yang lebih besar.

“Kami melampaui target kami. Dengan lebih banyak pengembangan, kami dapat meningkatkan tingkat itu lebih jauh, ”kata Viggiano. Tujuan dan keberhasilan proyek telah menarik perhatian perusahaan seperti Uber dan beberapa perusahaan lain yang tertarik untuk memproduksi kendaraan untuk lingkungan Mobilitas Udara Tingkat Lanjut di masa depan.

Langkah selanjutnya untuk SABERS adalah menjalankan desain baterai melalui langkahnya. Ini akan mencakup pengujian cara kerjanya dalam situasi praktis, memastikan keamanannya, dan mengumpulkan data tentang kinerjanya. Jika berhasil, desain dapat dioptimalkan lebih jauh.

Sementara itu, keselamatan tetap menjadi pertimbangan nomor satu.

Penelitian baterai saat ini sebagian besar berorientasi pada industri otomotif, yang standar keamanannya umumnya tidak terlalu ketat daripada yang diperlukan untuk aplikasi penerbangan di mana baterai menghadapi lingkungan yang lebih stres.

SABERS ingin membantu menetapkan standar baru yang lebih tinggi untuk digunakan dalam penerbangan dengan membuktikan bahwa membuat baterai yang lebih aman layak secara teknis dan menguntungkan secara ekonomi.

Persyaratan apa yang harus dipenuhi baterai solid-state ini? Berdasarkan analisis tentang apa yang mungkin diperlukan untuk mengoperasikan pesawat listrik praktis, lima pertimbangan yang difokuskan SABERS adalah keselamatan, kepadatan energi, laju pelepasan, desain paket, dan skalabilitas.

Pada dasarnya, baterai ini harus aman di atas segalanya. Mereka juga perlu memegang sejumlah besar kekuatan dan memancarkan kekuatan itu secara efisien. Mereka juga harus memiliki bentuk yang ramping dan kompak dan dikembangkan dengan pendekatan yang paling detail dan menyeluruh.

Pada akhirnya, SABERS menentukan kelayakan baterai yang aman untuk pesawat bertenaga listrik. Jika berhasil, inovasi ini dapat membantu memungkinkan era baru penyimpanan daya untuk perjalanan udara di masa depan.

SABERS adalah bagian dari f proyek Convergent Aeronautics Solutions, yang dirancang untuk memberi peneliti NASA sumber daya yang mereka butuhkan untuk menentukan apakah ide mereka untuk memecahkan beberapa tantangan teknis terbesar penerbangan layak, dan mungkin layak untuk dikejar tambahan di dalam NASA atau oleh

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>