近期，我國(guó)爆發(fā)了新型冠狀病毒肺炎疫情，該病毒傳染性強(qiáng)，有效進(jìn)行消殺做好防護(hù)工作，從而避免病毒傳播擴(kuò)散成為重要環(huán)節(jié)。依托青島能源所建設(shè)的青島儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院（簡(jiǎn)稱“青島儲(chǔ)能院”）將最新研發(fā)的高能量密度鋰金屬電池應(yīng)用于無(wú)人機(jī)上，使載重?zé)o人機(jī)續(xù)航時(shí)間達(dá)到1小時(shí)，從而提高其復(fù)雜工況的工作能力，在青島春天多霧天，易于形成氣溶膠的情況下，應(yīng)用于整個(gè)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。
無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)、軍事、運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域發(fā)揮重要作用，因此無(wú)人機(jī)尤其載重?zé)o人機(jī)技術(shù)成為各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)。其中載重型植保無(wú)人機(jī)因升空、加速或急停時(shí)需要提供極高的功率，對(duì)電池的性能要求很高。鑒于目前商品電池的性能，目前載重型無(wú)人機(jī)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。當(dāng)前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(wèn)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(wú)人機(jī)中，采用鋰金屬電池實(shí)現(xiàn)增程極富挑戰(zhàn)。這是因?yàn)殇嚱饘儇?fù)極在大電流高面容量循環(huán)中會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的粉化，從而顯著提升電池內(nèi)阻，無(wú)法滿足高功率需求。此外，高功率容易生成鋰枝晶，對(duì)電池帶來(lái)巨大的安全隱患。青島能源所董杉木等研究人員長(zhǎng)期攻關(guān)鋰金屬電池，通過(guò)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(dá)460Wh/kg以上。另外，值得強(qiáng)調(diào)的是通過(guò)對(duì)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(wú)法兼顧高瞬時(shí)輸出功率以及高續(xù)航能力的核心瓶頸問(wèn)題。青島能源所將開(kāi)發(fā)的聚合物鋰金屬電池搭載中型植保機(jī)，實(shí)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(wú)人機(jī)。該工作極大的提升了無(wú)人機(jī)的工作效率，同時(shí)極大的拓展了無(wú)人機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景，未來(lái)有望在疫情防控、近海監(jiān)測(cè)、孤島運(yùn)輸?shù)确矫姘l(fā)揮更大的應(yīng)用價(jià)值。（文/趙娜 圖/辛云川）
