8月27日消息,中国科技大学热科学和能源工程系的谈鹏特任教授团队传来创新成果,他们成功研发出一种新型火星电池,独特之处在于直接利用火星大气中的成分作为电池反应的燃料,这一设计不仅实现了卓越的能量密度,还保证了电池的长效循环性能,为未来的火星探测任务提供了革命性的能源解决方案。
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。
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