中国空间站开展锂离子电池项目实验,载荷专家发挥专业优势
1月7日,新华社记者胡喆发自北京,记者当日从中国科学院了解到,“面向空间应用的锂离子电池电化学光学原位研究”项目已在中国空间站内展开,神舟二十一号航天员乘组共同在轨道上前作该项目实验。中国科学院研究员张洪章身为载荷专家尽展其专业优势。
拥有能量密度高、循环寿命长以及安全可靠性高这些特点的锂离子电池,是现代航天任务的“能量心脏”。当下,针对锂离子电池性能的研究,已经深入到微观机理层面,在这其中,电解液内部化学物质的分布状态,是决定电池功率与寿命诸多核心因素里面的一个 。
然而,在地面进行实验时,重力场一直和电场相互交织,很难单单把重力对电池内部过程的影响梳理清楚。太空所特有的微重力环境,给突破这一科研瓶颈提供了理想的实验场地,在太空能够更纯粹地去研究电池内部离子传输、嵌入脱出等关键过程。不过,微重力环境也给实验带来了新的挑战,那就是电池内部液体行为和地面存在显著差异,这可能致使电池性能下降、安全性风险增大。
有着这样一个项目被称作“面向空间应用的锂离子电池电化学光学原位研究”,它的目的在于,直接去进行观测,并且解析影响机理,这个影响机理是关于微重力环境对电池内部关键过程所产生的,最终是要为提升航天器能源系统效能,提供有力的科学依据 。
在实验进程当中,载荷专家依据科学判断,着手开展微重力环境里的锂离子电池原位光学观测实验,在整个过程中获取锂枝晶生长全部流程的影像,达成精密电化学实验的精密调节,精确执行实验流程,实时监控实验状态,识别并记录关键科学现象等。于此同时,载荷专家所具备的主观能动性会成为本项目获取新现象、新发现、新成果的重要保障之一 。
据悉,此次实验得以推进,这有望突破对于重力场与电场耦合作用的认知瓶颈,进而推动电化学基础理论朝着进一步方向推进发展,还能够为优化当前在轨电池系统,以及设计下一代具备高比能及高安全特性的太空电池提供相关依据 。
(责编:卫嘉、白宇)


