새로운 배터리로 우주 탐사의 미래를 주도 할 수있다

리튬 이온 배터리는 현대 기술의 거의 모든 측면을 가능하게합니다. 그들은 전 세계의 스마트 폰에 전력을 공급하며 NASA에서 다양한 우주 분야에 고용되어 있습니다.

그러나 한 가지 큰 문제가 있습니다. 리튬 배터리는 저온에서 열악한 성능을 보입니다. 이는 추운 겨울날과 특히 우주의 영하 환경에서 중요한 전원은 전체 용량의 일부에서 작동합니다.

그러나 상해 복단 대학 (Fudan University)의 연구원 2 명은 화씨 -94 도의 낮은 온도에서 주스를 제공하는 데 문제가없는 하이브리드 리튬 배터리를 만들었다. 이 연구의 공동 저자 인 Yong-yao Xia 박사는 이것이 미래의 탐사선과 인공위성에 힘을 실어주는 열쇠라고 믿는다.

"배터리는 우주 탐사 나 우주 탐사와 같은 특수 분야 응용 분야에서 가장 유망한 잠재력을 제공합니다. 온도가 섭씨 -157도까지 내려갈 수있는 국제 우주 정거장에서 태양의 반대쪽면은 훨씬 더 추울 것입니다. "Xia tells 역. "그러나 일반적으로 -40 ℃의 리튬 이온 배터리는 실내 온도의 약 12 ​​% 만 유지한다고 널리보고되었습니다."

수요일 발행 된 한 저널에 줄, Xia와 Yonggang Wang은이 성가신 문제를 해결하기 위해 전통적인 리튬 이온 배터리 설계에 대한 비틀기를 설명합니다.

배터리는 양극과 음극으로 나뉘어 진 두 전극과 두 전극 사이에 전하를 운반하는 액체 전해질로 구성됩니다.

통상적으로, 전해질은 에스테르로 알려진 산성 화합물로 이루어지며, 이는 매우 추운 환경에서 느려지 게된다. Xia와 Wang은 다른 산을 사용하고 두 전극을 두 개의 유기 화합물로 대체하기로 결정했습니다.

팀의 설계는 낮은 빙점을 갖는 에틸 아세테이트 기반의 전해질을 사용합니다. 이것은 외부 공간의 결빙 조건에서 전하를 흘려 보낼 수있게합니다. 그들은 양성 전극을 polytriphenylamine (PTPAn)으로 바꾸고 음극 전극을 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride (NTCDA)로 대체했다.이 화합물은 영하의 환경에서 표준 전극보다 훨씬 효과적으로 작동한다.

夏 (Xia)와 왕 (Wang)은이 분야의 연구자들을 난처하게하는 문제를 해결하기위한 첫 걸음을 내디뎠지만, 그들의 디자인은 그렇지 않다. 아주 아직 우주 탐사를위한 준비. 그들의 배터리는 표준 상업용 배터리만큼 에너지가 약하 지 않으므로 상점에서 얻을 수있는 것보다 적은 비용을 유지합니다.

"현재 단계에서 얻은 결과는 실험실 수준에서 제한적입니다."라고 Xia는 설명합니다. "저온에서의 방전 및 방전 성능을 향상시키기 위해서는 훨씬 넓은 전기 화학적 윈도우가있는 전해질에 대한 더 많은 연구가 여전히 수행되어야한다. 심지어 그것은 낮은 비 에너지를 가지고 있습니다. 그것은 특수 분야 어플리케이션에서 가장 유망한 잠재력을 제공합니다."

더 많은 연구를 통해 천문학 자들은 탐사선과 탐사선의 함대를 발사 할 수 있습니다. 오, 혹시 혹스처럼 얼음 행성에 비틀 거려도 문제가 없을 것입니다. 희망을 갖고.