一个水电池的多功能使用,用于一个高容量的水母机器人
Xu Liu1, Shuo Jin2, Yiqi Shao2
1Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering, Cornell University, Ithaca, NY 14853, USA.
Science advances
|November 27, 2024
概括
研究人员使用液体氧化还原流电池 (RFB) 开发了水母形状的电池,为水下车辆提供动力. 这一创新提高了无水下车辆 (UUV) 的能量密度和运行寿命.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 无人驾驶水下车辆 (UUV) 需要大量的能量储存,往往导致更大的机器人尺寸.
- 由于尺寸和重量限制,传统电池限制了UUV的运行寿命和机动性.
研究的目的:
- 为UUVs设计和实施新的储能解决方案.
- 研究将液体氧化还原流电池 (RFB) 集成到UUV结构中的使用情况.
主要方法:
- 用于UUV应用,将氧化还原流电池塑成水母形状.
- 使用两种不同的氧化还原化学:二级ZnBr2电池和混合初级/二级ZnI2电池.
- 测试RFB驱动UUV的能量密度和运行持续时间.
主要成果:
- 实现了高体积能量密度 (~11 Ah/L) 和面积能量密度 (108 mAh/cm2).
- 展示了一种完全由RFB驱动的UUV,运行寿命约为1.5小时.
- 开发了UUV,其中大约90%的重量由电化学能量密度较高的液体组成.
结论:
- 反氧流电池可以有效地集成到UUV设计中,提供卓越的能量存储.
- 液体RFB可以提高体积和面积能量密度,从而扩大UUV的运行能力.
- 这种方法可以改善UUV的重量分布和减少惯力矩.


