揭秘太空微重力下锂电池性能变化机制

1月7日，记者从中国科学院获悉，"面向空间应用的锂离子电池电化学光学原位研究"项目成功在中 国空间站内开展。神舟二十一号航天员乘组在轨共同完成了实验操作。作为载荷专家，中国科学院大连 化学物理研究所研究员张洪章在实验中充分发挥了其专业优势。 该项目有哪些研究目标？这个实验是如何具体开展的？太空微重力环境对实验有何影响？实验结果 未来有哪些应用？针对以上问题，科技日报记者采访了相关专家。 第一问：项目研究目标是什么？ 锂离子电池因能量密度高、循环寿命长和安全可靠性高，已成为空间站、深空探测等航天任务的首 选储能系统。 "当前航天任务对电源的研究，主要集中在微纳米尺度下电极表面离子在溶液中的传输、嵌入与脱 出机理，尤其关注电场中离子的动态行为。"中国科学院大连化学物理研究所研究员杨晓飞说，"然而， 这一研究面临两大挑战：一是离子浓度梯度同时受电场和重力场的影响，难以将二者分离进行独立分 析；二是地面实验无法完全模拟真实的太空微重力环境，难以揭示锂离子电池在微重力下的性能变化与 衰减机制。" 第二问：太空微重力环境对实验有何影响？ "在微重力环境下，锂离子电池内部的电解液行为会发生根本性改变。电解液的流动模式、分布 ...