8月27日的报道,中国科技大学热科学和能源工程系谈鹏特任教授团队近期取得了一项重要科研成果——火星电池。这款电池的设计原理是使用火星大气成分作为反应燃料,从而实现了高能量密度和优异的循环性能表现。
中国科大研发出火星电池 高能量密度长循环寿命
据悉,由于火星大气中二氧化碳含量高达95.32%,而锂二氧化碳电池利用金属锂和二氧化碳作为反应物,所以被认为在火星探测中具有潜在应用价值。
然而,现有研究通常忽略了火星的复杂环境,包括多种气体成分以及昼夜温差约为60摄氏度剧烈的温度波动。
针对这一问题,研究团队开发出了一种以火星大气为直接燃料的火星电池,并且结合温度波动测试,极大程度模拟了火星表面的真实环境,从而实现了可持续输出电能的火星电池系统。
在0摄氏度低温下,研究人员测得该电池的能量密度高达373.9瓦时/公斤,循环寿命达1375小时,约为两个火星月。
研究表明,火星电池的电化学性能在0-60oC范围内具有显著的温度依赖性。在高温条件下,电压间隙为1.6V,倍率为0.4 A/g,功率密度为3.9 W/m²。
这项研究为火星电池在实际火星环境中的应用提供了概念验证,并为未来太空探索中的多能互补能源系统的发展奠定了基础。
相关论文链接:https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.06.033
https://doi.org/10.1002/adfm.202407422
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