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中国科大提出了火星原点气体热电转换的新思路

研发家 | 2025-04-30

火星大气由二氧化碳、N2和氩气组成，其中二氧化碳占95%以上。中国科技大学教授舒歌群团队提出了火星原点气体热电转换的新思路，首次揭示了火星气体优异的热电转换性能，并报道了其在火星独特环境条件下的工作模式，开辟了火星检测任务能源供应设计的新思路。该结果最近在网上发表在《科学通知》上。

对于未来火星科考站的核堆能源供应，工作介质是二回路热电转换能量媒介，非原生工作介质在火星极端服务环境中存在潜在泄漏问题。为了实现火星可持续能源供应，研究团队基于二氧化碳工质优异的热功转换性能基础，开创性地提出了利用火星气体资源的热功转换新理念，利用丰富的大气资源处理工质的供应管理问题。

研究发现，亚临界气体循环是火星独特的散热环境和空间能源供应尺寸的有效热电转换方式。与高比热容的火星气体相比，大分子和高热稳定性可以保证安全，提高功率密度。与氦氙罕见气体相比，效率可提高7.4%至20.0%，功率密度可提高1.0%至14.2%。;同时，系统适应火星昼夜温差、气体成分季节性转移和风沙气候环境，极端工作条件可维持40%的发电能力。与光伏发电和热电材料相比，它具有突出的轻量化优势，结合原点气体的化学特性和冷却热回收可以实现热-电-氧一体化供应。

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