为保证航天器的正常运行,通常在航天器上设置能量转化和储能装置,分别以太阳能电池和锂离子电池为主。本文主要针对两个方面的研究,一是模拟碎片自身的旋转和多次累积效应对太阳能电池盖板石英玻璃的撞击损伤效应,二是提高锂离子电池的储能能力。采用激光驱动飞片装置可实现撞击和损伤的一一对应关系,驱动出速度方向单一的高速飞片,撞击在静止的靶材上,实现了单次和多次撞击。利用速度的相对性原理,撞击在旋转的靶材上,即实现模拟旋转碎片的高速撞击试验。通过3D显微镜、SEM等对撞单次撞击、多次撞击和旋转撞击的撞击坑的坑深和坑径进行分析。结果表明多次撞击造成的累积效应,导致损伤区的坑深和坑径都成倍的扩大,远远大于单次撞击的损伤。旋转碎片的撞击损伤效应大于非旋转碎片的撞击。当高能量的平顶型红外激光辐照硅片时,在烧蚀区边缘由于热作用生成了大量氧含量较高的黄色SiO_x超细纳米颗粒。激光烧蚀法可以作为一种新颖的制备氧化物超细纳米颗粒的方法。这种方法制备的SiO_x超细纳米颗粒作为LIBs负极材料时,在以0.2A g^-1的电流密度下,电极的比容量逐渐上升,第451次循环时达到最高430 mAhg^-1。随后逐渐趋于稳定并伴随着缓慢的下降,循环800次后,电极的比容量仍保持在344 mAhg^-1,表现出了良好的容量保持能力。采用激光溅射沉积法制备了一种新型的Si/SiO_x复合薄膜作为锂离子电池负极材料。根据SEM、TEM和HR-TEM数据分析得知,该薄膜是微米级晶态硅球支撑网状织构纳米级非晶SiO_x的结构。Si/SiO_x复合薄膜电极在0.2 Ag^-1的电流密度下,循环100次后,仍保持689 mAhg^-1的可逆容量,当电流密度升高到4 Ag^-1时,可逆容量仍有281 mAhg^-1。优异的循环和倍率性能主要是由于这种薄膜结构的特殊性更有助于缓解重复性的深充/放电过程中的体积膨胀效应。该方法也为其他薄膜材料的制备提供了一种结构可能。