陸太空站啟動鋰離子電池在軌實驗 釐清重力對內部物質影響

▲大陸太空站。（示意圖／CFP，下同）

記者魏有德／綜合報導

大陸太空站近日進行一項與太空能源安全密切相關的科學實驗，由太空人在軌啟動鋰離子電池研究計畫，透過微重力環境，直接觀測電池內部化學反應與物質分佈變化，藉此釐清重力對鋰離子電池性能與安全性的影響，為未來太空能源系統優化提供理論基礎。

《新華社》報導，「面向空間應用的鋰離子電池電化學光學原位研究」項目已在中國空間站（太空站，下同）內開展，神舟二十一號航天員乘組共同在軌操作該項目實驗，中國科學院研究員張洪章作為載荷專家發揮了其專業優勢。

據悉，鋰離子電池因能量密度高、壽命長且穩定性佳，被視為太空任務的關鍵能源來源，相關研究目前已深入至微觀層級，其中，電解液內部化學物質的分佈狀態，被認為是影響電池輸出功率與使用壽命的重要因素。

不過，在地面實驗條件下，重力場與電場同時存在，難以單獨分辨重力對電池內部反應的影響，太空中的微重力環境，可讓研究人員更純粹地觀察鋰離子在電池內的傳輸、嵌入與脫出等關鍵過程，但也可能帶來液體行為改變、性能下降或安全風險等新挑戰。

對此，該項目透過原位光學與電化學實驗方式，直接記錄鋰枝晶生長等關鍵現象，並由具備專業判斷能力的載荷專家在軌即時調整實驗流程、監控狀態並辨識重要數據，以確保實驗精度與成果可靠性。

大陸中科院表示，隨著此次在軌實驗推進，研究有望突破重力與電場交互作用的認知限制，進一步完善電化學基礎理論，並為現有太空站電池系統優化，以及下一代高能量密度、高安全性太空電池設計，提供關鍵科學依據。