中国科学家在火星能源领域取得突破,成功研发出基于火星大气的高能电池,为火星探测任务提供了全新的能源解决方案。
由中国科学技术大学的谭鹏教授带领的研究团队,在《科学公报》上发表了一项令人瞩目的研究成果。他们开发的新型电池,能够利用火星大气中丰富的二氧化碳作为反应物,从而实现了在火星环境下的能源自给自足。
这款电池不仅具有更高的能量密度,而且在循环稳定性方面也有了显著提升。谭鹏教授的研究小组指出,火星大气中二氧化碳的含量高达95.32%,这为以二氧化碳为燃料的电池提供了广阔的应用前景。
然而,火星上的环境条件十分复杂,包括多种气体成分和极端的温度波动。为了应对这些挑战,研究团队在模拟火星真实环境的基础上,设计了一种全新的电池系统。该系统能够在火星大气中直接获取燃料,并持续输出电能。
在实验中,研究团队发现,这款电池在0℃的低温条件下,仍然能够保持较高的能量密度和循环寿命。具体来说,电池的能量密度达到了373.9Wh/kg,循环寿命则超过了1375小时,相当于火星上的两个月份。
研究团队还通过优化电极制备和电池结构,进一步提高了电池的能量密度和体积能量密度。他们成功地将电池尺寸扩大到2×2cm²,并将袋式电池的能量密度提升到了765Wh/kg和630Wh/L。
这项研究成果不仅验证了火星电池在实际火星条件下的可行性,还为未来太空任务中多能互补系统的发展奠定了坚实基础。这一创新成果有望为火星探测任务提供更加可靠、高效的能源支持。
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