来源:改革网作者:时间:2024-08-27
本网讯 8月26日,改革网·江淮风采从中国科学技术大学获悉,该校热科学和能源工程系谈鹏特任教授团队提出了一种火星电池,由火星大气成分作为电池反应燃料物质,可实现高能量密度和长循环性能。相关成果发表在综合类学术期刊《Science Bulletin》上。
据悉,火星大气中二氧化碳含量高达95.32%,这为锂二氧化碳电池提供了丰富的燃料来源。然而,现有的电池研究往往未能充分考虑火星多变的气候条件,包括其复杂的气体组成以及温度的剧烈波动。谈鹏教授团队针对这些问题,通过开发一种以火星大气为直接燃料的火星电池,并结合温度波动测试,成功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。
图:火星电池的应用和发展潜力
该火星电池在0摄氏度的低温条件下,能量密度高达373.9 Wh/kg,且循环寿命长达1375小时,相当于2个火星月。研究表明,电池的电化学性能在0-60℃的温度范围内表现出显著的温度依赖性。此外,通过一体化电极的制备和折叠式电池结构的设计,团队进一步提升了软包电池的能量密度,达到了765 Wh/kg和630 Wh/L。
据介绍,在此之前,团队成员张卓君博士已经通过时空分辨技术,揭示了一体化厚气体电极的微观行为与宏观电化学性能之间的关系,为火星电池的设计提供了关键的理论和技术支撑。这一成果也已经在国际学术期刊上发表。
谈鹏教授团队的这项研究不仅为火星电池在实际火星环境中的应用提供了概念验证,也为未来太空探索中多能互补能源系统的发展奠定了坚实的基础。(杨力华)