香港新聞網1月7日電 近日，“面向空間應用的鋰離子電池電化學光學原位研究”項目已在中國空間站內開展，神舟二十一號航天員乘組共同在軌操作該項目實驗。作為載荷專家，中國科學院研究員張洪章在實驗中發揮了其專業優勢。
鋰離子原型電池。（圖源：中國科學院大連化學物理研究所）
據中國科學院大連化學物理研究所7日消息，鋰離子電池因能量密度高、循環壽命長和安全可靠性高，是現代航天任務的“能量心臟”。電解液內部化學物質的分布狀態，是決定電池功率和壽命的核心因素之一。然而在地面實驗中，重力場始終與電場交織在一起，難以單獨釐清重力對電池內部過程的影響。太空獨有的微重力環境，為突破這一科研瓶頸提供了理想實驗場。在這裡，科學家能够更純粹地研究電池內部離子傳輸、嵌入脫出等關鍵過程。
但微重力環境也為實驗帶來了新挑戰——電池內部液體行為與地面差異顯著，可能導致電池性能下降、安全性風險增加。
“面向空間應用的鋰離子電池電化學光學原位研究”項目，旨在直接觀測與解析微重力環境對電池內部關鍵過程的影響機理，為提升航天器能源系統效能提供有力的科學依據。實驗過程中，載荷專家在微重力環境下開展了鋰離子電池原位光學觀測，全程獲取鋰枝晶生長全流程影像，完成精密電化學實驗的精密調節、實驗流程的精確執行、實驗狀態的實時監控、關鍵科學現象的識別與記錄等。
據悉，本次鋰離子電池上行實驗的推進，有望突破重力場與電場耦合作用的認知瓶頸，推動電化學基礎理論的進一步發展，為優化目前在軌電池系統、設計下一代高比能高安全太空電池提供依據。（完）
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