美科学家研制硅材质太空用新型电池

发布时间：2020-09-02 发布者：亚时财经

近年来，不仅手机电池、电动汽车电池在发展，应用到太空中的电池也在突破创新。并且因为应用环境的差别，在太空中的应用场景对电池的要求会更高。近日，美国科学家研制出一种充电更快，更轻便的太空电池。

（图源：网络）

据物理学家组织网8月31日报道，美国科学家研制出了一种更轻便、充电速度更快的电池，可为宇航服甚至火星探测器供电，也可装配于卫星上。研究由美国国家航空航天局（NASA）资助，相关论文发表于近期出版的美国化学会期刊《应用材料与界面》。

研究团队用硅材料研制出了最新电池。硅可以包裹更多电荷，这意味着更多能量可以存储在较轻的电池中。研究人员先用名为“巴克纸”（Buckypaper）的碳纳米管材料制成一层一层的结构，然后将硅纳米颗粒夹在中间，就像“三明治”一样制造出了新型电池。

之所以用纳米硅，是因为硅的储点能力虽然一种受到重视，但其在放电时会分解成较小碎片。而使用纳米状的颗粒可提高稳定性并提供更长的循环寿命。

研究人员表示，独立的碳纳米管片使硅纳米粒子彼此之间通过电相互连接。这些纳米管形成了准三维结构，即使经过500次循环，硅纳米粒子也能簇拥在一起，并减轻了由于纳米粒子破裂而产生的电阻。

研究人员之一、克莱姆森大学科学家拉玛克里斯纳·波迪拉强调，采用这样层层包裹的“三明治”结构，即使硅颗粒破裂，它们也仍在“三明治”中。

据科技日报报道，使用硅和其他纳米材料制成的电池不仅可以提高容量，还可以更高的电流为电池充电，从而缩短充电时间。由于新电池使用纳米管作为缓冲机制，因此，充电速度比当前快4倍。此外，新电池“体重”轻，充电速度更快，效率大大提高，这对身着由电池供电宇航服的宇航员们来说也更有利。

电池充电快大家都知道是必要的，但对于太空电池是否需要在重量上下文章，部分人表示好奇。毕竟太空是失重环境，如果不是长时间的运动，电池重量或许不是那么值得考虑的因素。

对此，波迪拉表示，大多数卫星主要从太阳获取能量，但卫星也必须做到处于地球阴影下时仍能存储能量，因此卫星上配备的电池要尽可能轻，卫星越重，任务成本越高。

责任编辑：Carrick

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