मंगल ग्रह एक अत्यधिक जटिल प्राकृतिक वातावरण प्रस्तुत करता है, जिसमें विभिन्न प्रकार के गैस घटक शामिल हैं - 95.32% कार्बन डाइऑक्साइड, 2.7% नाइट्रोजन, 1.6% आर्गन, 0.13% ऑक्सीजन, और 0.08% कार्बन मोनोऑक्साइड - साथ ही दिन के साथ अत्यधिक तापमान में उतार-चढ़ाव।-रात के तापमान में लगभग 60 डिग्री सेल्सियस का अंतर।
इन चुनौतियों का समाधान करने के लिए, प्रोफेसर पेंग टैन और डॉ. जू जिओ ने एक अनोखी मंगल बैटरी विकसित की है जो डिस्चार्ज के दौरान मंगल ग्रह के वातावरण को ईंधन के रूप में विशिष्ट रूप से उपयोग करती है।यह दृष्टिकोण बैटरी के वजन को काफी कम कर देता है, जिससे यह अंतरिक्ष अभियानों के लिए अधिक उपयुक्त हो जाता है।
उनका अध्ययन, "एक उच्च-ऊर्जा-घनत्वऔर लंबे समय तक चलने वाली मंगल बैटरी, "हैप्रकाशितजर्नल मेंविज्ञान बुलेटिन.
एक बार ख़त्म हो जाने पर, बैटरी को इसका उपयोग करके रिचार्ज किया जा सकता हैसौर ऊर्जामंगल ग्रह की सतह से एकत्र किया गया, जिससे इसे बाद के निर्वहन के लिए तैयार किया जा सके।इसके अलावा, टीम ने निरंतर बिजली उत्पादन में सक्षम मंगल बैटरी प्रणाली विकसित करने के लिए तापमान में उतार-चढ़ाव सहित मंगल ग्रह की सतह की स्थितियों का अनुकरण किया।
शोधकर्ताओं ने यह भी दर्शाया है कि 0 डिग्री सेल्सियस के कम तापमान पर, बैटरी 373.9 Wh kg तक की ऊर्जा घनत्व प्राप्त करती है।-1और 1,375 घंटे का चार्ज/डिस्चार्ज चक्र जीवन, जो निरंतर संचालन के लगभग दो मंगल ग्रह के महीनों के अनुरूप है।
बैटरी की चार्ज और डिस्चार्ज प्रक्रियाओं में लिथियम कार्बोनेट का निर्माण और अपघटन शामिल होता है, जबकि ऑक्सीजन की थोड़ी मात्रा औरकार्बन मोनोआक्साइडमंगल ग्रह के वातावरण में प्रतिक्रिया उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं, जिससे काफी तेजी आती हैकार्बन डाईऑक्साइडरूपांतरण गतिकी.
टीम ने एकीकृत इलेक्ट्रोड तैयारी और एक मुड़ी हुई सेल संरचना डिजाइन के माध्यम से मंगल ग्रह के वायुमंडल के प्रभावी प्रतिक्रिया क्षेत्र को अधिकतम किया।कोशिका का आकार 4 सेमी तक बढ़ाकर2, उन्होंने पाउच बैटरी की ऊर्जा घनत्व को 765 Wh kg तक बढ़ा दिया-1और 630 Wh एल-1.
शोधकर्ताओं के अनुसार, यह अध्ययन वास्तविक मंगल ग्रह के वातावरण में मंगल बैटरी के अनुप्रयोग के लिए एक महत्वपूर्ण प्रमाण-अवधारणा प्रदान करता है।
उनका लक्ष्य भविष्य के अनुसंधान में ठोस-अवस्था वाली मंगल बैटरी के विकास को आगे बढ़ाना, कम दबाव में इलेक्ट्रोलाइट वाष्पीकरण की चुनौतियों का समाधान करना और थर्मल और बैरोमेट्रिक प्रबंधन प्रणालियों का समर्थन करना है।यह कार्य भविष्य के अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए बहु-ऊर्जा पूरक प्रणालियों के विकास की दिशा में एक मूलभूत कदम रखता है।
अधिक जानकारी:ज़ू ज़ियाओ एट अल, एक उच्च-ऊर्जा-घनत्व और लंबे समय तक चलने वाली मंगल बैटरी,विज्ञान बुलेटिन(2024)।डीओआई: 10.1016/जे.एससीआईबी.2024.06.033
उद्धरण:प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट अध्ययन ने ऐसी बैटरी विकसित की है जो डिस्चार्ज के दौरान मंगल ग्रह के वातावरण को ईंधन के रूप में उपयोग करेगी (2024, 30 सितंबर)1 अक्टूबर 2024 को पुनः प्राप्तhttps://techxplore.com/news/2024-09-proof-concept-battery-martian-atmOSphere.html से
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