美國宇航局正致力于研發(fā)一種創(chuàng)新的熱能轉(zhuǎn)化為電能的裝置——派羅斯耐熱鎳合金燃燒電池，簡稱燃燒電池。這種電池有何獨(dú)特之處？在已有太陽能電池和其他電池技術(shù)的背景下，為何科學(xué)家仍致力于研發(fā)這種看似傳統(tǒng)的電池呢？
燃燒電池內(nèi)部設(shè)計(jì)巧妙，猶如一個(gè)密封的容器。其頂部是由可燃物與氧化物混合制成的蚊香型線圈，緩慢燃燒并加熱周圍的氬氣。受熱膨脹的氬氣推動(dòng)活塞，進(jìn)而產(chǎn)生電能，形成一個(gè)循環(huán)的熱電轉(zhuǎn)換過程。
氬氣在此過程中的作用舉足輕重。作為惰性氣體，氬氣在高溫下極難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，延長了蚊香型線圈的使用壽命。同時(shí)，氬氣在地球上的豐富儲(chǔ)備，以及其無色、無味、無毒的特性，使得其制作、儲(chǔ)存和使用都相對(duì)安全和便捷。未來在外太空探索中，如火星、水星等星體的大氣中氬氣含量豐富，為探測(cè)器提供了便利的能源補(bǔ)充和線圈更換條件。
盡管燃燒電池的能量轉(zhuǎn)換率有限，大約能將40%的熱能轉(zhuǎn)化為電能，但其由硅酸鎂制成的外殼具有出色的隔熱性能，有效減少了熱能的流失，從而提高了整體能量轉(zhuǎn)換效率。這種設(shè)計(jì)使得燃燒電池在產(chǎn)能效率和環(huán)境適應(yīng)性上表現(xiàn)出色，能在極端溫度下穩(wěn)定工作，并持續(xù)供電20天。
科學(xué)家對(duì)燃燒電池的研發(fā)熱情，源于其在外太空探索中的廣泛應(yīng)用前景。無論是月球的黑暗面、火星、金星還是其他外域，這些地方的環(huán)境條件對(duì)傳統(tǒng)電池提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。而燃燒電池能在無光、高溫或極端寒冷的環(huán)境中穩(wěn)定工作，為探測(cè)器提供了可靠的能源保障。
燃燒電池的應(yīng)用不僅局限于太空探索，它還能作為自然災(zāi)害頻發(fā)地區(qū)的重要后備電源，以及為南極考察等極端環(huán)境下的科研活動(dòng)提供溫暖而可靠的能源支持。
