人类最重要的方面之一准备找到并占据用权力立场的火星基地,这是一个重大挑战。如果需要阿耳emis宇航员3D打印的电池对于月球任务而言,由于非常相似的原因,火星探险家还需要“火星版本”。
在一个资源稀缺且天气不佳的世界中,每一克重量和每一瓦的力量都可能很重要。因此,中国科学技术大学的科学家团队开发了一种新的独特电池,可以将火星的气氛用作燃料。
利用火星气氛以获得能量
向火星发送大量基础设施并不容易,因此它更不切实际。因此,研究人员一直在寻找为任务提供动力的替代方法。根据有趣的工程,最近一个最近构思的概念的新“电池”以一种非常戏剧性的方式来做到这一点。这是在火星大气中的气体(例如二氧化碳)发电而不是储存的能量。
与其他储存能源的电池不同,火星电池基本上的行为就像燃料电池一样,其中它通过与火星大气气体反应而连续产生电力。这种情况意味着,只要可以使用这些气体,电池就可以产生电源。像地球一样,火星大气主要包括二氧化碳(95.32%),其中包括氮,氩气,氧气和其他气体。
体重减轻:太空任务的良好积极质量
火星电池被认为非常轻巧。在火星上使用大气能量将消除从地球上携带重型燃料储量的需求。研究人员提到,这种方法可显着降低整体能源系统的重量,因此证明适合长期空间任务。
当电池空的电池空,可以使用太阳能或核能充电,从而确保向火星进行扩展任务的持续功能。
研究人员说,一旦耗尽,从火星表面收集的太阳能就足以为它充电 - 准备排放。
适应火星的恶劣条件
在火星环境中占上风:白天在约60°C(150°F)之间的温度在晚上和-125°C(-193°F)之间变化。这些条件对测试标准技术构成挑战。但是,火星电池是在如此极端的苦味条件下制备的,并且不会妨碍其长时间的功能,而不会中断。
电池保持其循环1,375小时的能力,相当于两个火星。它也在0°C(32°F)下保持良好状态,显示出出色的能量密度为373.9 WH/kg。这将使其高度适应火星上严重的大气条件。
“电池的电荷和排放过程涉及碳酸锂的形成和分解,而火星大气中的痕量氧气和一氧化碳作为反应催化剂,显着加速了二氧化碳转化型动力学,”新闻稿解释。
优化电池效率和容量
研究人员并不局限于可以在火星上使用的电池的设计。相反,他们优化了设计以最大化效率的方式拟合结构。他们添加了一个额外的组件,其中引入了细胞的折叠结构,以增加火星大气层和电池电极之间的表面积相互作用,这使电荷和放电周期相当能量恢复。
电池的电池也已增加到4cm²的大小,从而将能量密度增加到765 WH/kg和630 WH/L。设计改进的一个方面有望通过可靠和轻巧的重量来有效利用电源来利用未来的火星任务。
偷看太空探索的未来
当科学家能够进一步冒险进入太空时,精力充沛的解决方案将迫切需要。该领域的研究将旨在制造可以征服主要问题的固态电池:低压和极端温度波动。
这些技术可以导致更有效的太空探索系统,并在将来居住在地球上的人类。这项开创性研究的结果已发表在《杂志》上科学公告,进一步了解红色星球上未来能源技术的前景。