中國科大研發出火星電池高能量密度、長循環壽命
根據中國科技大學官網發文,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,由火星大氣成分作為電池反應燃料物質,可實現高能量密度和長循環性能。
據悉,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為反應物,因此被認為在火星探測上具有潛在應用價值。
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為攝氏60度劇烈的溫度波動。
針對這個問題,研究團隊開發了一種以火星大氣為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。
在攝氏0度低溫下,研究人員測得該電池的能量密度高達373.9瓦時/公斤,循環壽命達1375小時,約兩個火星月。
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,電壓間隙為1.6V,倍率為0.4 A/g,功率密度為3.9 W/m²。
這項研究為火星電池在實際火星環境中的應用提供了概念驗證,並為未來太空探索中的多能互補能源系統的發展奠定了基礎。
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