下一代电池 | 中国科研团队开发出“火星电池”，0℃低温下能量密度达373.9Wh/kg

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下一代电池 | 中国科研团队开发出“火星电池”，0℃低温下能量密度达373.9Wh/kg

发布日期：2024-08-30

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关键词标签： 下一代电池

据科技日报报道，中国科学技术大学研究团队开发出一种火星电池，由火星大气成分作为电池反应燃料物质，可实现高能量密度和长循环性能。相关成果日前发表在综合类学术期刊《科学通报》（Science Bulletin）上。

图源：科技日报

该研究团队表示，火星表面环境复杂，包括多种气体成分，如95.32%二氧化碳、2.7%氮气、1.6%氩气、0.13%氧气、0.08%一氧化碳，且具有剧烈的温度波动，昼夜温差约为60摄氏度。该研究团队模拟了火星表面的真实环境，开发了一种以火星大气为直接燃料的火星电池，在 0℃低温下测得能量密度达373.9Wh/kg，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℃范围内具有显著的温度依赖性。电池在充放电过程中伴随着碳酸锂的生成和分解，火星大气中微量的氧气和一氧化碳则可以作为反应激发剂，大幅提升二氧化碳的反应动力学。通过一体化电极制备和折叠式电池结构设计，最大程度增大了火星大气的有效反应面积。该团队将电芯尺寸放大至4平方厘米，进一步提升了软包电池的能量密度，能达到765Wh/kg和630Wh/L。

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，未来还将进一步开发固态火星电池，为未来太空探索中的多能互补能源系统的发展奠定基础。

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