2024/09/05
圖文引用自：yzzk
中國科學技術大學熱科學與能源工程系談鵬特任教授和肖旭博士後團隊日前開發出一種全新「火星電池」，電池由火星大氣成分作為電池反應燃料物質，可實現高能量密度和長循環性能。相關成果近日發表在綜合類學術期刊《科學通報》上。
火星電池實際是一種鋰二氧化碳電池，利用金屬鋰和二氧化碳作為反應物。由於火星大氣中二氧化碳含量高達百分之九十五點三二，因此這種利用鋰和二氧化碳反應產生電能的電池被認為在火星探測中具有極大的潛在應用價值。但實際的火星環境溫度波動巨大，晝夜溫差接近六十攝氏度，並且氣體構成成分複雜，而此前的相關研究未能兼顧這些因素。
為解決這一問題，科研團隊開發了一種以火星大氣為直接燃料的火星電池，並結合溫度波動測試，極大程度地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。電池在放電時可以直接吸入火星大氣作為燃料，極大減輕了電池的重量，為攜帶進入太空提供了便利。當電量耗盡後，電池可以利用火星表面的太陽能等進行二次充電，為下一次放電做準備。在零攝氏度的低溫下測得此電池的能量密度高達三百七十三點九瓦時每千克，循環壽命達一千三百七十五小時，即火星時間的兩個月。該團隊還通過一體化電極製備和摺疊式電池結構設計，最大程度增大了火星大氣的有效反應面積，並將電芯尺寸放大至四平方厘米，進一步提升了軟包電池的能量密度至七百六十五瓦時每千克和六百三十瓦時每升。…
