中國科技大學研發出火星電池:高能量密度、長迴圈壽命
中國科技界已開發出未來能利用火星環境製造的高能量電池。圖爲中國首次火星探測任務「天問一號」探測器從火星傳回圖像。(圖/中新社)
據中國科技大學官網發文指出,該校熱科學和能源工程系談鵬特任教授團隊開發出了一種火星電池,由火星大氣成分作爲電池反應燃料物質,可實現高能量密度和長迴圈性能。這款電池在實際火星環境中的應用提供了概念驗證,併爲未來太空探索中的多能互補能源系統的發展奠定基礎。
據《快科技》報導,由於火星大氣中二氧化碳含量高達95.32%,而鋰二氧化碳電池利用金屬鋰和二氧化碳作爲反應物,所以被認爲在火星探測中具有潛在應用價值。
然而,現有研究通常忽略了火星的複雜環境,包括多種氣體成分以及晝夜溫差約爲60攝氏度劇烈的溫度波動。
報導說,針對這一問題,研究團隊開發出了一種以火星大氣爲直接燃料的火星電池,並且結合溫度波動測試,極大程度模擬了火星表面的真實環境,從而實現了可持續輸出電能的火星電池系統。
研究人員指出,在攝氏0度低溫下,測得該電池的能量密度高達373.9瓦時/公斤,迴圈壽命達1375小時,約爲2個火星月。
研究表明,火星電池的電化學性能在0-60oC範圍內具有顯著的溫度依賴性。在高溫條件下,電壓間隙爲1.6V,倍率爲0.4 A/g,功率密度爲3.9 W/m²。
報導說,這項研究爲火星電池在實際火星環境中的應用提供了概念驗證,併爲未來太空探索中的多能互補能源系統的發展奠定了基礎。