Το έργο “Επιτόπια Μελέτη Ηλεκτροχημικής Οπτικής Τεχνολογίας» Μπαταρίες ιόντων λιθίου για Διαστημικές Εφαρμογές” έχει πραγματοποιηθεί στον Κινεζικό Διαστημικό Σταθμό, με το πλήρωμα των αστροναυτών να διεξάγει από κοινού πειράματα σε τροχιά.
Μπαταρίες ιόντων λιθίου, λόγω της υψηλής ενεργειακής πυκνότητας, της μεγάλης διάρκειας ζωής και της υψηλής ασφάλειας και αξιοπιστίας τους, αποτελούν την “ενεργειακή καρδιά” των σύγχρονων διαστημικών αποστολών. Η τρέχουσα έρευνα για μπαταρία ιόντων λιθίου Η απόδοση έχει εμβαθύνει στους μικροσκοπικούς μηχανισμούς, με την κατανομή των χημικών ουσιών μέσα στον ηλεκτρολύτη να αποτελεί βασικό παράγοντα που καθορίζει την ισχύ και τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
Ωστόσο, σε επίγεια πειράματα, το βαρυτικό πεδίο είναι πάντα συνυφασμένο με το ηλεκτρικό πεδίο, γεγονός που καθιστά δύσκολη την ξεχωριστή διευκρίνιση της επίδρασης της βαρύτητας στις εσωτερικές διεργασίες της μπαταρίας. Το μοναδικό περιβάλλον μικροβαρύτητας του διαστήματος παρέχει ένα ιδανικό πειραματικό πεδίο για την υπέρβαση αυτού του ερευνητικού εμποδίου, επιτρέποντας μια πιο καθαρή μελέτη βασικών διεργασιών όπως η μεταφορά, η εισαγωγή και η εξαγωγή ιόντων εντός της μπαταρίας. Ωστόσο, το περιβάλλον μικροβαρύτητας παρουσιάζει επίσης νέες προκλήσεις - η συμπεριφορά του υγρού μέσα στην μπαταρία διαφέρει σημαντικά από αυτή στη Γη, οδηγώντας ενδεχομένως σε μειωμένη απόδοση της μπαταρίας και αυξημένους κινδύνους για την ασφάλεια.
Το έργο “Επιτόπια Ηλεκτροχημική και Οπτική Έρευνα» Μπαταρίες ιόντων λιθίου για Διαστημικές Εφαρμογές” στοχεύει στην άμεση παρατήρηση και ανάλυση των μηχανισμών επίδρασης του περιβάλλοντος μικροβαρύτητας σε βασικές εσωτερικές διεργασίες των μπαταριών, παρέχοντας ισχυρά επιστημονικά στοιχεία για τη βελτίωση της αποδοτικότητας των ενεργειακών συστημάτων διαστημοπλοίων.
Κατά τη διάρκεια του πειράματος, ειδικοί σε θέματα ωφέλιμου φορτίου, βασιζόμενοι στην επιστημονική τους κρίση, διεξήγαγαν πειράματα οπτικής παρατήρησης in situ μπαταριών ιόντων λιθίου υπό συνθήκες μικροβαρύτητας. Συγκέντρωσαν εικόνες ολόκληρης της διαδικασίας ανάπτυξης δενδριτών λιθίου, ρύθμισαν με ακρίβεια τα ηλεκτροχημικά πειράματα, εκτέλεσαν με ακρίβεια τις πειραματικές διαδικασίες, παρακολούθησαν την πειραματική κατάσταση σε πραγματικό χρόνο και εντόπισαν και κατέγραψαν βασικά επιστημονικά φαινόμενα. Ο προληπτικός ρόλος των ειδικών σε θέματα ωφέλιμου φορτίου αποτελεί κρίσιμη εγγύηση για την επίτευξη νέων φαινομένων, ανακαλύψεων και αποτελεσμάτων από το έργο.
Είναι κατανοητό ότι η πρόοδος αυτού του πειράματος αναμένεται να ξεπεράσει το γνωστικό εμπόδιο του φαινομένου σύζευξης μεταξύ βαρυτικών και ηλεκτρικών πεδίων, να προωθήσει την περαιτέρω ανάπτυξη θεμελιωδών ηλεκτροχημικών θεωριών και να παράσχει μια βάση για τη βελτιστοποίηση των τρεχόντων συστημάτων μπαταριών σε τροχιά και τον σχεδιασμό διαστημικών συστημάτων υψηλής ενεργειακής πυκνότητας και υψηλής ασφάλειας επόμενης γενιάς. μπαταρίες.
