锂电池为啥要上太空做实验？

　　我叫锂电池，因为很能“装”（能量密度高），命长（循环寿命长），而且安全可靠（安全可靠性高），所以成为了人类钟爱的“能量心脏”。大约两个月前，我决定去太空出趟差。

　　为啥我要去太空出差？这就得从我是如何工作说起了。

　　我有正负两级，正极通常是含锂的金属氧化物，负极一般是石墨，身体里面灌满了电解液，正负极之间有一层隔膜，只允许锂离子通行。充电的时候，我身体的变化就开始了。正极的含锂金属氧化物会失去电子，摇身一变成为锂离子，它们能顺着电解液穿过隔膜，一路奔向负极。与此同时，电子也会沿着外部线路匆匆赶来汇合。

　　负极的石墨是多层结构的，就像一间间小房子，能容纳锂离子居住。这时候，因为隔膜两侧电极的化学式不同，我身体内部就形成了电势差，电能也就在这个过程中被我稳稳储存了起来。

　　等到需要放电时，离子和电子就会沿着原路返回，并释放能量，为各种设备提供动力。

　　原理虽然人类都已经懂的七七八八了，但电解液内部化学物质的分布情况，离子具体怎么传输等等一系列问题，还有待进一步研究，而这些也是决定我的寿命和储电能力的核心因素。在地面上，重力和电场总是缠在一起，想单独弄清楚重力到底对我身体内部的这些变化有啥影响，可不是件容易事儿。太空就不一样了，那里独有的微重力环境，为突破这些科研瓶颈提供了理想实验场。所以我就计划了这次太空“出差”

　　这几天，神舟二十一号航天员乘组就在对我开展原位光学观测实验呢，珍贵的数据正从太空传回，一起期待他们的新发现吧。

策划制作

宋雅娟

肖春芳

段宇雪（实习）

资料来源

中国科学院空间应用工程与技术中心

中国科学院大连化学物理研究所