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中國科大研發出火星電池:高能量密度、長迴圈壽命

2024-08-29科學

快科技8月27日訊息,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,可實作高能量密度和長迴圈效能。

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,所以被認為在火星探測中具有潛在套用價值。

然而,現有研究通常忽略了火星的復雜環境,包括多種瓦斯成分以及晝夜溫差約為60攝氏度劇烈的溫度波動。

針對這一問題,研究團隊開發出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,從而實作了永續輸出電能的火星電池系統。

在0攝氏度低溫下,研究人員測得該電池的能量密度高達373.9瓦時/公斤,迴圈壽命達1375小時,約為兩個火星月。

研究表明,火星電池的電化學效能在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套用提供了概念驗證,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。

相關論文連結:https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.06.033