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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学;哈尔滨工业大学重庆研究院申请的专利一种全开放式长续航火星电池及其制备方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116190867B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211609866.3，技术领域涉及：H01M12/06；该发明授权一种全开放式长续航火星电池及其制备方法是由王家钧;宋亚杰;朱葛;刘青松;安汉文设计研发完成，并于2022-12-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种全开放式长续航火星电池及其制备方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种全开放式长续航火星电池及其制备方法；该火星电池包括立式蛇形电芯、插入式阳极集电器、网状阴极集电器和防尘透气膜。制备方案如下：蛇形管状固态电解质制备与组装、气体扩散和气体反应双功能层制备与涂装、含NaK的液态合金制备与加注、棒状阳极和网状阴极集流体集成、防尘透气膜封装。其中，所述气体扩散和气体反应双功能层均匀涂覆在蛇形电解质管外，因此与火星气体具有360°接触面，具有阴极全开放特征，从能量密度上优于传统单面气体反应电极的电池。本发明兼顾固体电解质基电池在火星低环境气压可开放以及液态合金可充分润湿界面的优势，辅以防尘透气膜的保护，将推动长续航、全天候火星电池的设计与开发。

本发明授权一种全开放式长续航火星电池及其制备方法在权利要求书中公布了：1.一种全开放式长续航火星电池的制备方法，所述的一种全开放式长续航火星电池，包括立式蛇形电芯、插入式阳极集电器、网状阴极集电器和防尘透气膜； 所述立式蛇形电芯包括管状蛇形固体电解质、注入在管状固体电解质管内的钠基钾基液态合金以及包裹在管状固体电解质管外的全开放式气体扩散和气体反应双功能层； 所述插入式阳极集电器，为插入在液态合金中的导电金属棒作为阳极集电器，并外接至电芯的阳极总集电处； 所述网状阴极集电器，为包裹在蛇形电芯外的网状导电金属作为阴极集电器，并外接至电芯的阴极总集电处； 所述防尘透气膜，为具有低灰尘黏附度的多孔膜，并包裹在网状阴极集电器外； 其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤： 步骤一、将质量比为100：0.5~2的钠钾离子导体固态电解质粉末和低熔点含钠钾粘结剂充分球磨混合，将混合粉末置于双层直管夹层中以250~300MPa的压力冷等静压60~120s制备蛇形电解质的直管部分，同样将混合粉末置于双层U型管夹层中以200~250MPa的压力冷等静压60~120s制备蛇形电解质的U型管部分，将获得的两种形状电解质在700~1300℃下在空气中退火6~10h，随后将烧口处打磨平整待用； 步骤二、将固体电解质粉末、异丙醇、甲苯和聚丙烯铵按30~40：15~20：15~20：0.5~4的质量比球磨12h，再加入一定量的粘结剂和增塑剂球磨12h获得固态电解质浆料，将步骤一获得的打磨好的直管和U型管烧口处按蛇形方式对齐连接，在接口处均匀涂抹步骤二获得固态电解质浆料，并用氢气喷火枪对接口处快速烧结，重复数次后，将获得的蛇形电解质在700~1300℃下在空气中退火10~16h，随后将接口处打磨平整待用； 步骤三、将固体电解质粉末、导电剂和催化剂按4~6：2~4：0.5~2的质量比球磨2~6h均匀混合，将混合粉末与含PVDF的NMP溶液按1：4~6的质量比搅拌均匀成阴极浆料，将阴极浆料均匀的涂抹在步骤二中获得的蛇形电解质外侧，随后将涂覆后的电解质转移到氩气填充的高温炉中，在500~900℃加热15min，自然降温后，采用化学气相沉积在阴极表面沉积一层光热转换材料，得到包裹在管状固体电解质管外的全开放式气体扩散和气体反应双功能层，然后将网状集电器紧密缠绕在双功能层外部作为阴极集流体，并用分段接口引出多段阴极导线，将蛇形电解质直立并在U型管的顶部和两侧钻孔待用； 步骤四、将两根直径为0.5~2mm的金属棒集电器由两侧钻孔插入到电芯内部，用硅橡胶密封两侧，在充氩手套箱中，将钠块、钾块和镓块按20~30：40~60：10~20的质量比置于不锈钢容器中，在室温下放置过夜，获得室温液态Na-K-Ga合金，将获得的Na-K-Ga合金由钻孔处注入到蛇形电解质管内，然后用硅橡胶密封所有开孔； 步骤五、将单层多孔防尘透气膜均匀的包裹在网状阴极集电器外并热封透气膜断口，最后将多段阴极导线和阳极导线汇集到电池管理系统中，得到全开放式长续航火星电池。

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