火星大气为电池供电
火星电池为宇航员模型和电子表供电。
近日,为解决火星探测装备能源供应问题,中国科学技术大学研究团队“就地取材”,直接利用火星大气作为介质,开展储能和发电方面的研究,相关成果已在《科学通报》发表。
火星大气由二氧化碳、氮气、氩气等气体组成,其中二氧化碳含量占比高达95%以上。研究团队提出的用火星大气为电池供电的方案,正是以火星大气中的二氧化碳为燃料,通过锂—二氧化碳的电化学反应实现充放电,微量的氧气和一氧化碳作为“激活剂”,用以提升电池反应速率。
针对火星表面零下80摄氏度至零上20摄氏度的极端昼夜温差环境,该电池采用温差自适应设计,可根据温度自主切换工作模式。研究人员还创新设计了折叠式电极,即先将碳纳米管编织成蜂窝状网络以扩大接触面积,再在表面附着纳米级电极材料,通过层层折叠制成类似“千层饼”的立体结构,大幅提升气体吸附效率,以解决火星大气异常稀薄导致的气体吸收难题。
测试表明,这款电池的能量密度达765瓦时/千克,可连续工作1300小时。该研究成果不仅大幅减轻电池整体重量,还为火星开发与研究提供了新的高能量密度储能方案。
(沐宸)
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