航天锂离子电池微重力实验 - 中国空间站已开展“面向空间应用的锂离子电池电化学光学原位研究”项目，神舟二十一号航天员乘组在轨操作，中国科学院研究员张洪章作为载荷专家参与[2] - 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”[4] - 地面实验中重力场与电场交织，难以厘清重力单独影响，太空微重力环境为突破此瓶颈提供了理想实验场[4] - 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和安全性风险增加[4] - 该项目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，以提升航天器能源系统效能[4] 实验方法与目标 - 实验开展微重力环境下的锂离子电池原位光学观测，全程获取锂枝晶生长全流程影像[4] - 实验过程包括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[4] - 载荷专家的主观能动性是获取新现象、新发现、新成果的重要保障之一[4] - 实验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[5] - 实验成果可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[5] 行业活动与背景 - 第十四届储能国际峰会暨展览会（ESIE 2026）将于2026年3月31日至4月3日在北京举行，被视为中国储能产业发展的风向标[6]

实验概述与目标 - 中国空间站成功开展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] - 神舟二十一号航天员乘组在轨共同完成实验操作 载荷专家中国科学院大连化学物理研究所研究员张洪章在实验中充分发挥专业优势 [1] 实验背景与科学意义 - 锂离子电池是现代航天任务的“能量心脏” 具有能量密度高、循环寿命长、安全可靠等优点 [1] - 地面实验中 重力总是与电场混合在一起 导致很难单独研究重力对电池内部过程的影响 [1] - 太空的微重力环境为突破重力与电场耦合作用的认知难题提供了独特条件 [2] - 本次实验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的进一步发展 [2] 实验内容与挑战 - 在微重力环境下开展了锂离子电池的原位光学观测 全程记录了锂枝晶生长的动态影像 [2] - 完成了电化学实验的精细调节、流程控制、状态监控以及对关键科学现象的识别与记录 [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 [2] 潜在应用与影响 - 实验为优化目前在轨电池系统、设计下一代高比能高安全太空电池提供依据 [2]

2025年中国空间站科学应用项目进展 - 2025年空间应用系统在轨实施科学与应用项目新增31个 [1] - 上行科学物资约867.5公斤 下行空间科学实验样品83.92公斤 [1] - 获取科学数据超过150TB 授权专利超过50项 [1] 空间生命科学领域突破 - 成功实现中国空间站首次小鼠空间科学实验 [1] - 初步建立“地面筛选-活体上行-在轨饲养-活体下行”的空间小型哺乳动物实验全流程技术体系 [1] - 国际上首次开展空间站亚磁-微重力复合太空环境生物学研究 揭示了动物行为与基因变化规律 [2] 空间新技术与应用研究 - 开展面向空间应用的锂离子电池电化学光学原位研究项目 [2] - 该研究有望推动电化学基础理论发展 为优化在轨电池系统及设计下一代高比能高安全太空电池提供依据 [2] 未来旗舰级天文设施规划 - 计划发射空间站巡天空间望远镜 预期在宇宙学、近邻星系、银河系等方面获得重大科学发现 [2] - 计划发射高能宇宙辐射探测设施 将以极高灵敏度探测宇宙线 助力理解暗物质及宇宙线加速起源等极端宇宙本质 [2]

项目背景与目标 - 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”项目已在空间站内开展，由神舟二十一号航天员乘组在轨操作，研究员张洪章作为载荷专家参与 [1] - 项目核心目标是直接观测与解析微重力环境对锂离子电池内部关键过程的影响机理，旨在为提升航天器能源系统效能提供科学依据 [1] 锂离子电池在航天领域的地位与研究挑战 - 锂离子电池因能量密度高、循环寿命长和安全可靠性高，被视为现代航天任务的“能量心脏” [1] - 当前研究已深入到微观机理层面，电解液内部化学物质的分布状态是决定电池功率和寿命的核心因素之一 [1] - 地面实验中，重力场与电场交织，难以单独厘清重力对电池内部过程的影响 [1] - 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，能更纯粹地研究电池内部离子传输、嵌入脱出等关键过程 [1] - 但微重力环境也带来新挑战，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 [1] 实验过程与科学价值 - 实验过程中，载荷专家开展了微重力环境下的锂离子电池原位光学观测实验，全程获取了锂枝晶生长全流程影像 [2] - 载荷专家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本项目获取新现象、新发现、新成果的重要保障之一 [2] - 本次上行实验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的进一步发展 [2] - 实验成果将为优化目前在轨电池系统、设计下一代高比能高安全太空电池提供依据 [2]