Какие батареи сейчас тестируются для использования в космосе?
1. Литий-ионные (литий-ионные) аккумуляторы. Литий-ионные аккумуляторы компактны, легки и обладают высокой плотностью энергии, что делает их пригодными для питания спутников, космических зондов и других систем космических аппаратов. Они уже используются в нескольких космических миссиях и совершенствуются с учетом уникальных требований космической среды.
2. Литий-серные (Li-S) батареи. Li-S батареи способны хранить даже больше энергии, чем литий-ионные, что делает их особенно привлекательными для длительных космических полетов. В качестве катодного материала они используют серу, что обеспечивает более высокую плотность энергии. Усилия исследований сосредоточены на улучшении производительности и срока службы Li-S аккумуляторов для космического применения.
3. Твердотельные батареи. В твердотельных батареях используются твердые электролиты вместо жидких или полимерных электролитов, что дает потенциальные преимущества с точки зрения безопасности, долговечности и плотности энергии. Они менее склонны к тепловому выходу из-под контроля, что является критической проблемой безопасности в замкнутых пространствах космических кораблей. НАСА и другие космические агентства активно исследуют твердотельные батареи для использования в космосе, при этом несколько перспективных прототипов находятся в стадии разработки.
4. Регенеративные топливные элементы. Регенеративные топливные элементы представляют собой тип электрохимической системы, сочетающей в себе принципы топливного элемента и батареи. Они производят электричество посредством химической реакции и могут быть перезаряжены, обратив процесс вспять. Регенеративные топливные элементы обеспечивают высокую энергоэффективность, надежность и увеличенный срок службы, что делает их идеальными для долгосрочных космических полетов.
5. Радиоизотопные батареи. Радиоизотопные батареи, также известные как радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РТГ), используют тепло, выделяемое при распаде радиоактивных материалов, для производства электроэнергии. Это давняя и проверенная технология, используемая в космических кораблях, отправляющихся далеко от Солнца, где солнечная энергия ограничена. Однако ритэги требуют особого обращения из-за присутствия радиоактивных материалов.
Исследования и разработки передовых аккумуляторных технологий для космического применения продолжаются, и эти усилия играют жизненно важную роль в обеспечении более длительных, эффективных и надежных космических полетов.