原创科学家开发出可以利用火星大气提供能量的新型电池_科技资讯

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2024-11-26 14:21:05

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中国科大的研究人员利用火星富含二氧化碳的大气创造了一种高能电池，显示了在火星环境中提供持久能源解决方案的潜力。

由中国科学院中国科学技术大学谭鹏教授领导的研究小组开发了一种新型电池，旨在为火星提供能量。这种创新的电池利用火星大气的成分作为其反应的燃料，与早期的设计相比，能提供更高的能量密度和更长的循环稳定性。研究结果发表在《科学公报》杂志上。

由于火星大气中二氧化碳的含量高达95.32%，以锂和二氧化碳为反应物的电池被认为在火星探测中具有潜在的应用前景。

然而，火星上复杂的环境，包括多种气体成分和强烈的温度波动，往往被忽视。在0 ~ 60℃范围内，火星电池的电化学性能表现出明显的温度依赖性。

专为火星条件设计的电池

为了解决这个问题，该团队模拟了火星表面的真实环境，并开发了一种火星电池系统，该系统使用火星大气作为直接燃料，实现了电能的可持续输出。在0℃低温下，测得电池能量密度为373.9Wh/kg，循环寿命为1375小时（约2个火星月）。

具体来说，电池在充电和放电过程中会发生涉及碳酸锂生成和分解的电化学反应。该团队利用集成电极制备和可折叠电池结构，将电池尺寸扩大到2×2cm^2，进一步将袋式电池的能量密度提高到765 Wh/kg和630 Wh/L。

这项研究从概念上验证了火星电池在实际火星条件下的潜在用途，并为未来太空任务中多能互补系统的发展铺平了道路。

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