中国粉体网讯 日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)与日立造船发表实现了世界首次在太空中的全固态锂离子电池充放电,今后可望取代以往在太空中使用有机电解液质的锂离子电池。此次开发的全固态锂离子电池尺寸为65×52×2.7 mm、重量25 g,由于使用了在低温环境下不会改变物质状态,在高温环境也不会分解的固体电解质,故可在-40°C~120°C的条件下稳定运行。固体电解质具有阻燃性,燃烧、冒烟或破裂的风险极低,且不使用液体材料,因此不会有液体泄漏的疑虑。此外,电池结构实现了挥发性成分的极小化,即使在真空条件下电池也不会明显膨胀。
此次实验将朝向国际太空站(ISS)发射的全固态锂离子电池轨道上实证装置(Space As-Lib)安装于日本实验模组「Kibo」的「船外小型有效负载支援设备(SPySE)」上,在此状态下进行了全固态锂离子电池的充放电实证实验,并确认可以进行充放电,且将电力利用于搭载在Space As-Lib的监控摄影机。为了评估电池在太空环境中的特性,今后除了基本的充放电特性数据之外,亦将取得必要的数据,以评估真空状态、辐射、微重力等宇宙特有环境导致的容量劣化转变。
目前太空设备的锂离子电池使用有机电解液,若能采用更安全的全固态锂离子电池,将能促进设备的小型化、轻量化、低消耗电力化,未来并可望应用于设置在月球上的观测设备、探测器等用途。除了在太空中使用的设备之外,新开发的全固态锂离子电池亦可望应用在既有电池难以适用的高温、低温、真空环境中的工业设备,以及需要高温灭菌的医疗机器等各种设备。
(中国粉体网编辑整理/平安)
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