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リチウムイオン電池は、現代の技術のほとんどすべての側面を可能にします。彼らは世界中のスマートフォンに電力を供給し、NASAによってさまざまな宇宙用途に採用されています。
ただし、大きな問題が1つあります。リチウム電池は、低温ではかなり性能が低下します。これは寒い冬の日に 特に 氷点下の宇宙環境では、これらの重要な電源は全容量の数分の1で機能します。
しかし上海の復旦大学の2人の研究者は、華氏-94度（摂氏-70度）という低い温度でもジュースを供給することに問題のないハイブリッドリチウム電池を開発しました。この研究の共著者であるYong-yao Xia博士は、これが将来の探査機や衛星を動かす鍵となると考えています。
「電池は、宇宙空間や近宇宙探査などの特殊分野での応用に最も有望な可能性を提供します。それは、国際宇宙ステーションでは太陽の反対側にあるため、気温が-157℃にも達することがあります」とXiaは言います。 逆 。 「ただし、-40 ℃で従来のリチウムイオン電池は、室温容量の約 12パーセントしか保持しないことが広く報告されています。」
水曜日にジャーナルに掲載された論文の中で ジュール XiaとYonggang Wangは、この厄介な問題を解決するために、従来のリチウムイオン電池の設計に対して行った調整について説明します。
電池は2つの電極 - 1つは正に帯電、もう1つは負に帯電 - と、2つの電極間で電荷を運ぶ液体電解質で構成されています。
従来、電解質はエステルとして知られている酸性化合物から構成されており、これは極寒条件では緩慢になる。 XiaとWangは、異なる酸を使用し、両方の電極を2つの有機化合物で置き換えることにしました。
チームの設計は、氷点が低い酢酸エチルベースの電解質を使用しています。これはそれが宇宙空間の凍結条件で電荷を伝導することを可能にする。そして彼らは、正極をポリトリフェニルアミン（PTPAn）に、負極を1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（NTCDA）に交換しました。
XiaとWangは、この分野の研究者を困惑させている問題を解決するための第一歩を踏み出しましたが、その設計はそうではありません かなり 宇宙探査の準備はまだ整っています。彼らのバッテリーは標準的な市販のバッテリーほどエネルギー密度が高くない、それはそれがあなたが店で得ることができる何かより少ない電荷を保持することを意味する。
「現段階では、得られた結果は実験室レベルで制限されています」とXia氏は説明しました。 「非常に広い電気化学窓を持つ電解質についての更なる調査は、低温での充放電性能を改善するために依然として行われるべきです。それでも、それは低い比エネルギーを持っています。それは特別な分野の応用において最も有望な可能性を提供する。」
より多くの研究で、天文学者は彼らが彼らの任務の途中でパワーダウンするのを心配することなく探査ドローンと探査機の艦隊を打ち上げることができました。ああ、もし彼らがHothのように氷の惑星に出会ったことがあるのなら、問題もない。うまくいけば。