尼古拉斯·科托夫(NicholasKotov)實(shí)驗(yàn)室的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新的可充電鋅電池，這種電池集成到機(jī)器人的結(jié)構(gòu)中，可以提供更多的能量。

電池膜是一種基于軟骨的納米材料，使用可回收的凱夫拉爾纖維。

膜的設(shè)計(jì)是基于30年的工作經(jīng)驗(yàn)，比如膜的性質(zhì)是如何工作的以及如何重建材料,適合大規(guī)模生產(chǎn)。

這種增加容量的方法將特別重要，因?yàn)闄C(jī)器人縮小到微型和低于規(guī)模的規(guī)模，目前的獨(dú)立電池太大，效率太低。

JosephB.和FlorenceV.Cejka的工程學(xué)教授NicholasKotov領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究，他說(shuō):“機(jī)器人設(shè)計(jì)受到電池需求的限制，電池通常占據(jù)機(jī)器人內(nèi)部20%以上的可用空間，或占機(jī)器人重量的類(lèi)似比例?！?/p>

過(guò)針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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從送貨無(wú)人機(jī)、自行車(chē)道外賣(mài)機(jī)器人到機(jī)器人護(hù)士和倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人，移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用正在爆炸式增長(zhǎng)。在微觀(guān)方面，研究人員正在探索能夠自我組裝成更大設(shè)備的群體機(jī)器人。多功能結(jié)構(gòu)電池有潛力釋放空間和減輕重量，但到目前為止，它們只能補(bǔ)充主電池。

就能量密度而言，沒(méi)有任何一種結(jié)構(gòu)電池能與當(dāng)今最先進(jìn)的鋰電池相媲美。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們?cè)?0個(gè)不同的措施上改進(jìn)了我們先前版本的結(jié)構(gòu)鋅電池，其中一些措施的性能甚至要強(qiáng)100倍，Kotov解釋說(shuō)。

他說(shuō)，能量密度和廉價(jià)材料的結(jié)合，意味著電池可能已經(jīng)使送貨機(jī)器人的航程增加一倍。

然而，這不是極限。據(jù)我們估計(jì)，與只有一塊鋰離子電池相比，如果外形換成鋅電池，機(jī)器人的電能容量將增加72倍。

這種新型電池的工作原理是通過(guò)電解質(zhì)膜讓氫離子在鋅電極和空氣之間流動(dòng)。這種薄膜部分是由芳綸納米纖維(在凱夫拉爾背心中發(fā)現(xiàn)的碳基纖維)和一種新型水基聚合物凝膠組成的網(wǎng)絡(luò)。凝膠幫助在電極之間穿梭氫氧根離子。

無(wú)人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱(chēng)電壓：28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

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這種電池由廉價(jià)、豐富且基本上無(wú)毒的材料制成，比目前使用的電池更環(huán)保。凝膠和芳綸納米纖維不會(huì)在電池?fù)p壞時(shí)著火，不像鋰離子電池中的易燃電解質(zhì)。芳綸納米纖維可以從退役的防彈衣中升級(jí)再利用。

為了演示他們的電池，研究人員試驗(yàn)了普通大小的蠕蟲(chóng)和蝎子形狀的微型玩具機(jī)器人。研究小組用鋅空氣電池替換了原來(lái)的電池。他們把細(xì)胞連接到發(fā)動(dòng)機(jī)上，然后把它們包裹在令人毛骨悚然的爬行動(dòng)物的外面。

科托夫?qū)嶒?yàn)室生物醫(yī)學(xué)工程博士生艾哈邁德·埃姆雷說(shuō)，電池可以做雙重工作，儲(chǔ)存電荷和保護(hù)機(jī)器人的‘器官’，復(fù)制生物體內(nèi)儲(chǔ)存能量的脂肪組織的多功能。

鋅電池的缺點(diǎn)是，它的高容量可循環(huán)使用約100次，而智能手機(jī)上的鋰離子電池則需要循環(huán)使用500次或更多。這是因?yàn)殇\金屬會(huì)形成刺突，最終刺穿電極之間的膜。電極之間的強(qiáng)芳綸納米纖維網(wǎng)絡(luò)是鋅電池相對(duì)較長(zhǎng)的循環(huán)壽命的關(guān)鍵。而且價(jià)格低廉且可回收的材料使電池易于更換。

除了電池的化學(xué)優(yōu)勢(shì)，Kotov說(shuō)，該設(shè)計(jì)可以使用密歇根大學(xué)開(kāi)發(fā)的圖論方法，實(shí)現(xiàn)從單一電池到分布式能量存儲(chǔ)的轉(zhuǎn)變。