此次在马里亚纳海沟执行TS03航次任务期间,使用青能所固态锂电池的“万泉”号深渊着陆器累计完成9次下潜,深度均大于7000米,其中6次超过10000米,最大工作水深10901米,累计水下工作时间134小时,最大连续作业时间达20小时。这标志着中科院突破了全海深电源技术瓶颈,掌握了全海深电源系统的核心技术。
据了解,高能量密度深海动力电源技术是限制深潜器长续航能力的瓶颈,直接影响国家自主深海探测装备的研制。此前,能够承受100兆帕压力的全海深电源技术只有日本掌握。我国虽然发展了充油耐压银锌电池技术,并已在“蛟龙”号载人潜水器上得到应用,但银锌电池的能量密度较低(低于60瓦时/千克),使用寿命较短(50次),不能满足11000米全海深海域长续航能力领域的应用要求。
据青能所项目负责人、国家杰青基金获得者崔光磊介绍,新研发的大容量固态聚合物锂电池 “青能Ⅰ号”经第三方检测,能量密度超过250瓦时/千克,500次循环容量保持80%以上,在多次针刺和挤压等苛刻测试条件下保持非常好的安全性能,有效克服了液态锂电池容易热失控的安全风险,可满足深潜器长续航、高安全的要求,能够为国家大力发展的深海空间站提供充足的能源动力。此外,青能所开发的固态锂电池“青能Ⅱ号”的能量密度已高达300瓦时/千克,该能量密度是液态锂电池的2倍,银锌电池的5倍,有望大幅提高深潜器和电动车续航能力。
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