橡树岭国家实验室（ORNL）的研究团队进行的一项研究凸显了电动垂直起降应用对特定电池化学设计的迫切需求，以解决阳极电镀和阴极不稳定性等问题。
在电动垂直起降（eVTOL）服务完成后，创新的二次使用策略将变得至关重要。这一研究成果已经发表在《ACS Energy Letters》杂志上。
对于满足先进空中交通负载曲线的需求，高功率是锂离子电池的关键要求。研究团队通过模拟由锂离子电池供电的eVTOL车辆的初始起飞步骤，发现在放电周期开始时，电池经历了强烈的15C放电脉冲，随后进行低倍率放电。广泛的电化学测试揭示，尽管在低速率下观察到性能恢复，但重新应用高速率会导致严重的电池故障。
为了更深入了解升空等高应变事件对锂电池稳定性的影响，研究人员进行了一系列压力测试，并研究了电池的性能如何变化。研究团队制造了一组锂电池，其中包含专门设计的快速充电和放电电解质，模拟了垂直起飞过程中所需的快速、高功率放电。
在初始放电脉冲后，电池以更正常的放电速率进一步放电，然后再充电。研究小组发现，在这些高应力条件下，所有测试的电池都无法持续超过100个周期，大多数电池在85个周期左右开始表现出性能下降。
小结
研究人员认为需要更多的工作来开发更适合垂直起飞和其他高功率需求应用的替代电池技术。然而，这项研究结果也指出，通常用于无人机的锂电池可以退役，并在其他应用中满足更典型的电源需求，例如备用电池和能源网存储。该研究得到美国陆军作战能力发展司令部（DEVCOM）陆军研究实验室的资助。
