超薄固态电池，释放卫星空间

材料牛注：能量守恒定律告诉我们，世界上所有的东西都是需要能量的。我们人类需要能量来供热及运动，设备也需要能量来驱动，设备的驱动力就来源于电池。立方体纳卫星非常小巧，它的供能源就得设计得小巧且使用。目前，美国宇航局肯尼迪航天中心和迈阿密大学的研究人员就发明了一种超薄的固态电池，大大节约了卫星空间，为其他研究设备“让地儿”。

立方体纳卫星（CubeSat）是尺寸为一个鞋盒大小的紧凑型卫星，卫星内的空间是一项重要的参照数据，所以卫星内的组件做得越小越好。为此，美国宇航局肯尼迪航天中心和迈阿密大学的科学家正在开发一种薄的固态电池，它不仅可以为卫星上更重要的仪器节省空间，而且还可以为其他行星，汽车或安装在墙壁上为家庭提供动力。

在电池小于3毫米（0.1英寸）厚的情况下，新电池可以被结合到品脱大小的卫星的结构中，而不是被放置在研究仪器区域占据空间。电池由两层压缩碳纤维及夹在中间的一个固态电池层组成。

高级研究员Luke Roberson表示：“结构性电池材料的创建可以改变NASA操作小型有效载荷的方式。电池现在位于有效载荷结构中，所以不需要占据电池可用体积的20％到35％，从而为研究人员提供更多的自由空间，以便执行更多的科学研究，。“

制作电池时首先将几个正方形的碳纤维彼此堆叠在顶部，然后放置在真空袋中并抽真空将碳层压缩在一起。在真空袋中放置一个小时后取出并放置在设定为250°F（121℃）的烘箱中以固化树脂并将纤维粘合在一起。迈阿密大学目前正在开发一种包裹在碳纤维中的固态电池层的原型。

将这些电池安装到仪器壁上也有其他的优点。比如在房屋的墙壁上建造备用电池可以帮助在停电的情况下保持电力运行，并且可以通过设计具备防火或防水功能。

“这种技术可以用于桁架式结构卫星，国际空间站，或者为在另一个星球上建立的栖息地进行供电。商业上的应用则包括汽车框架或桌面电池充电器等。”Roberson说道。

电池组装完毕后，研究小组将研究如何在成分上进行加强，并进行设备的机械和电气测试。

迈阿密大学的项目研究员Daniel Perez表示：“该项目的研究团队是非常优秀的研究团队，我希望这项技术能成为储存能量的一个安全有效的方法，从而替代其他设备上的电惰性结构组件。我们都在努力为我们的航天系统提高这项技术，而这也将有助于这个行业的进步。”

原文链接：Thin, built-in batteries to free up valuable space on CubeSats.

本文由材料人编辑部丁菲菲提供素材，应豆编译，点我加入材料人编辑部。

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