記者28日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,該校談鵬教授和肖旭博士后在火星大氣電池研究中取得重要進(jìn)展——提出了一種火星電池。
據(jù)介紹,該電池以火星大氣成分(模擬參照火星上大氣成分比例配比)作為電池反應(yīng)燃料物質(zhì),可實(shí)現(xiàn)高能量密度和長(zhǎng)循環(huán)性能。
相關(guān)研究成果日前發(fā)表于《科學(xué)通報(bào)》(Science Bulletin)。
火星具有復(fù)雜的自然環(huán)境,包括多種氣體成分以及劇烈的溫度波動(dòng)。基于此,該團(tuán)隊(duì)提出了一種火星電池,其獨(dú)特之處在于在放電時(shí)直接吸入火星大氣作為燃料,極大減輕了電池的重量,為攜帶進(jìn)入太空提供了便利。當(dāng)電量耗盡后,電池可以利用火星表面的太陽(yáng)能等進(jìn)行二次充電,為下一次放電做準(zhǔn)備。
團(tuán)隊(duì)還結(jié)合溫度波動(dòng)情況模擬了火星表面的環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了能夠持續(xù)輸出電能的火星電池系統(tǒng)。
研究表明,在0攝氏度低溫下,電池的能量密度高達(dá)373.9瓦時(shí)每千克,充放電循環(huán)壽命達(dá)1375小時(shí),意味著該電池可在火星上持續(xù)使用約2個(gè)火星月。
該團(tuán)隊(duì)還通過(guò)一體化電極制備和折疊式電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),最大程度增大了火星大氣的有效反應(yīng)面積。并將電芯尺寸放大至4平方厘米,進(jìn)一步提升了軟包電池的能量密度至765瓦時(shí)每千克和630瓦時(shí)每升。
團(tuán)隊(duì)人員介紹,這項(xiàng)研究為火星電池在實(shí)際火星環(huán)境中的應(yīng)用提供了概念驗(yàn)證,希望在接下來(lái)的研究中進(jìn)一步開發(fā)固態(tài)火星電池,為未來(lái)太空探索中的多能互補(bǔ)能源系統(tǒng)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。(完)