中国空间站启动锂电原位研究 张洪章在轨主导实验

2026年1月7日，中国空间站内正式启动“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协同完成实验操作。中国科学院研究员张洪章作为载荷专家，充分发挥其专业能力，全程参与实验执行与科学观测。

该项目聚焦锂离子电池在微重力环境下的电化学行为，旨在突破长期以来重力场与电场耦合所带来的认知局限，推动电化学基础理论的深化，为优化现役在轨能源系统、研发新一代高比能、高安全性的太空用电池提供关键科学支撑。

锂离子电池凭借高能量密度、长循环寿命及良好的安全性能，已成为现代航天任务中不可或缺的动力来源。电池内部电解液中化学物质的分布状态直接影响其功率输出与使用寿命。然而，在地面实验条件下，重力始终与电场共存，难以独立评估重力对离子传输、电极反应等过程的具体影响。

空间站所处的微重力环境为解决这一难题提供了独特条件，使得科研人员能够更清晰地观察电池内部离子迁移、嵌入与脱出等核心机制。但与此同时，微重力也改变了液体在电池内的流动与分布特性，可能引发性能波动和安全风险，给实际应用带来新挑战。

本次实验通过原位光学观测手段，首次在轨实现对锂枝晶生长全过程的动态成像，结合精密电化学调控，系统记录微重力环境下电池关键物理化学现象的变化规律。张洪章在轨期间负责实验参数的精准调节、流程的严格控制、运行状态的实时监测以及重要科学数据的识别与采集，确保实验高效、准确推进。

张洪章，男，汉族，1986年4月出生，山东邹平人，博士学历，中国科学院研究员，长期从事电化学能源材料与系统研究。2020年9月入选我国第三批航天员队伍，定位为载荷专家。经过多轮综合评估，最终确定执行神舟二十一号载人飞行任务，成为我国首位深度参与空间科学实验设计与在轨操作的科研型航天员。

此次实验的开展，标志着我国在空间电化学领域迈出关键一步，为空间能源技术的自主创新奠定坚实基础。