Projektet “In-situ-undersøgelse af elektrokemisk optisk teknologi” Lithium-ion-batterier "For Space Applications" er blevet udført på den kinesiske rumstation, hvor astronautbesætningen i fællesskab udfører eksperimenter i kredsløb.
Lithium-ion-batterier, på grund af deres høje energitæthed, lange levetid og høje sikkerhed og pålidelighed, er de "energihjertet" i moderne rummissioner. Aktuel forskning i litium-ion-batteri Ydeevnen har dykket ned i de mikroskopiske mekanismer, hvor fordelingen af kemiske stoffer i elektrolytten er en kernefaktor, der bestemmer batteriets strøm og levetid.
I jordbaserede eksperimenter er gravitationsfeltet dog altid sammenflettet med det elektriske felt, hvilket gør det vanskeligt separat at afklare tyngdekraftens indvirkning på batteriernes interne processer. Rummets unikke mikrogravitationsmiljø giver et ideelt eksperimentelt felt til at overvinde denne forskningsflaskehals, hvilket muliggør en renere undersøgelse af nøgleprocesser såsom iontransport, indsættelse og ekstraktion i batteriet. Mikrogravitationsmiljøet præsenterer dog også nye udfordringer - væskens opførsel inde i batteriet adskiller sig væsentligt fra den på Jorden, hvilket potentielt kan føre til nedsat batteriydelse og øgede sikkerhedsrisici.
Projektet “In-situ elektrokemisk og optisk forskning af Lithium-ion-batterier "for Space Applications" har til formål at observere og analysere mikrogravitationsmiljøets påvirkningsmekanismer på centrale interne batteriprocesser og dermed give stærke videnskabelige beviser for forbedring af effektiviteten af rumfartøjers energisystemer.
Under eksperimentet udførte nyttelastspecialister, baseret på videnskabelig vurdering, in situ optiske observationseksperimenter af lithium-ion-batterier under mikrogravitationsforhold. De optog billeder af hele lithiumdendritvækstprocessen, justerede præcist de elektrokemiske eksperimenter, udførte nøjagtigt de eksperimentelle procedurer, overvågede den eksperimentelle status i realtid og identificerede og registrerede centrale videnskabelige fænomener. Nyttelastspecialisternes proaktive rolle er en afgørende garanti for, at projektet opnår nye fænomener, opdagelser og resultater.
Det er forstået, at fremskridtet i dette eksperiment forventes at bryde igennem den kognitive flaskehals i koblingseffekten mellem gravitationsfelter og elektriske felter, fremme den videre udvikling af grundlæggende elektrokemiske teorier og danne grundlag for at optimere nuværende batterisystemer i kredsløb og designe næste generations rum med høj energitæthed og høj sikkerhed. batterier.
