NASA 研发 SPEARS 固态电池,测试显示可在月球极寒下工作
NASA 正在开发一种固态电池,以应对月球南极的极端低温。该电池在热真空测试中表现出宽温域工作能力,未来有望用于月球车、宇航员应急电源等设备。
据 NASA 报道,NASA 研究人员正在开发一种可在月球南极极寒环境下工作的电池。该项目名为 SPEARS(Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space),由 NASA 格伦研究中心牵头,旨在为阿尔忒弥斯计划下的人类持续驻留月球提供动力。
传统锂离子电池依赖液态电解质,在月球夜间温度低至零下 328 华氏度(零下 200 摄氏度)时会冻结,在白天温度高达 212 华氏度(100 摄氏度)时又无法工作,且暴露于太空真空会蒸发。SPEARS 电池用固态陶瓷或聚合物基材料替代液态电解质,从而避免这些问题。
在 NASA 兰利研究中心进行的热真空测试中,小型原型电池单元在高达 176 华氏度(80 摄氏度)、低至零下 76 华氏度(零下 60 摄氏度)下运行良好,在低至零下 112 华氏度(零下 80 摄氏度)时性能略有下降。SPEARS 测试与研究负责人 Yi Lin 表示:“我们首次证明这些电池单元可以在零下 80 摄氏度下工作。”
测试还显示,在经历从 212 华氏度(100 摄氏度)到零下 274 华氏度(零下 170 摄氏度)的极端温度变化后,SPEARS 电池未受损。虽然固态电池在零下 274 华氏度时无法工作,但由于固态电解质不像液体那样冻结,电池可以承受极低温度。重新加热到工作温度后即可恢复运行,这有望减少航天器和月球栖息地对重型热管理系统的需求,从而减轻重量、降低成本并延长任务持续时间。
SPEARS 项目于 2026 年启动,资金来自 NASA 研究与技术任务理事会下属的先进研究与技术部门。项目初期聚焦技术开发,之后可能转向商业合作。NASA 艾姆斯研究中心正在开发飞行硬件,如测试板和电子设备,以帮助 SPEARS 电池为太空飞行做好准备并在太空环境中进行测试。
本站点评:NASA 披露的固态电池测试数据为月球表面供电提供了具体技术路径,但项目仍处于早期阶段,距离实际飞行验证尚有距离。