项目概况与目标 - 中国科学院大连化学物理研究所的“面向空间应用的锂离子电池电化学光学原位研究”项目，近日已在中国空间站内成功开展，神舟二十一号航天员乘组共同在轨操作该项目实验 [1] - 本次锂离子电池在轨实验旨在直接观测与解析微重力环境对电池内部关键过程的影响机理，为提升航天器能源系统效能提供科学依据 [1] - 项目有望突破重力场与电场耦合作用的认知瓶颈，推动电化学基础理论发展，为优化在轨电池系统、设计下一代高比能高安全太空电池提供依据 [1] 实验的科学价值与挑战 - 锂离子电池因能量密度高、循环寿命长和安全可靠性高，是现代航天任务的“能量心脏” [1] - 在地面实验中，重力场始终与电场交织，难以单独厘清重力对电池内部过程的影响，太空的微重力环境为突破这一科研瓶颈提供了理想实验场 [2] - 微重力环境下电池内部液体行为与地面差异显著，可能导致电池性能下降、安全性风险增加，为实验带来新挑战 [2] 实验过程与关键成果 - 在轨实验过程中，载荷专家张洪章基于科学判断，开展了微重力环境下的锂离子电池原位光学观测实验 [2] - 实验全程获取了锂枝晶生长全流程影像，完成了精密电化学实验的调节、流程执行、状态实时监控以及关键科学现象的识别与记录 [2] - 载荷专家的主观能动性是该项目获取新现象、新发现、新成果的重要保障之一 [2]