Китайский профессор Чжан Хунчжан изучил влияние микрогравитации на литий-ионные батареи

Несмотря на свои ограничения, преимущества литий-ионных аккумуляторов очевидны. В космических условиях ценна их высокая плотность энергии на единицу массы. Но эксплуатация таких батарей на Земле и в невесомости существенно различается — отсутствие гравитации снижает эффективность аккумуляторов. Этим вопросом занялись китайские специалисты, отправив на орбиту настоящего эксперта — профессора.

В ноябре 2025 года на станцию «Тяньгун» в составе экипажа корабля «Шэньчжоу-21» прибыл 39-летний профессор Даляньского института химической физики Чжан Хунчжан. Он стал вторым гражданским лицом в истории китайской космонавтики после профессора Гуй Хайчао из Университета Бэйхан, полет которого состоялся в 2023 году.

Хунчжан руководит серией экспериментов на станции, изучающих влияние микрогравитации на процессы внутри литий-ионных батарей. Главная цель проекта — выделить физико-химические явления, которые сложно наблюдать на Земле, например сочетанное воздействие гравитации и электромагнитных полей на электролиты.

На Земле внутри батареи, особенно в электролите, возникает конвекция и потоки жидкости. В условиях микрогравитации они практически исчезают, что вызывает застой и замедление движения ионов, снижая эффективность аккумуляторов. Невесомость позволяет зафиксировать эти процессы в «чистом» виде и выявить ключевые зависимости, недоступные лабораториям на поверхности планеты.

Особое внимание уделяется поведению электролита и переносу ионов. Без гравитации их движение определяется лишь электрическим полем и диффузией. Это позволяет изучать формирование границ раздела фаз, распределение плотности заряда и процессы роста и деградации материалов электродов. Данные экспериментов необходимы для точного моделирования аккумуляторов и проверки теоретических представлений о кинетике электрохимических реакций. В перспективе это откроет путь к созданию оптимальных батарей для космоса, что принесёт пользу всей космонавтике.

Читайте также: