我国科研人员开发出高能量密度和长循环性能“火星电池”

记者8月27日从中国科学技术大学获悉，火星电池该校热科学和能源工程系谈鹏特任教授团队开发出一种火星电池，国科高由火星大气成分作为电池反应燃料物质，研人员开可实现高能量密度和长循环性能。发出相关成果日前发表在综合类学术期刊《科学通报》上。量密

由于火星大气中二氧化碳含量高达95.32%，度和而锂二氧化碳电池利用金属锂和二氧化碳作为反应物，长循所以被认为在火星探测中具有潜在应用价值。环性然而，火星电池现有研究通常忽略了火星的国科高复杂环境，包括多种气体成分以及昼夜温差约为60摄氏度的研人员开剧烈温度波动。

针对这一问题，发出研究团队开发了一种以火星大气为直接燃料的量密火星电池，并结合温度波动测试，度和极大程度地模拟了火星表面的长循真实环境，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—60摄氏度范围内具有显著的温度依赖性。在高温条件下，电压间隙为1.6伏特，倍率为0.4安/克，功率密度为3.9瓦/平方米。具体来说，该电池在充放电过程中伴随着碳酸锂的生成和分解电化学反应。通过一体化电极制备和折叠式电池结构设计，该团队将电芯尺寸放大至2×2平方厘米，进一步提升了软包电池的能量密度至765瓦时/公斤和630瓦时/升。

研究人员表示，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。