10月15日消息,据 Phys.org 报道,NASA 研究人员正在开发能在月球南极极端低温下工作的固态电池,项目名为 SPEARS(Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space),将为阿尔忒弥斯(Artemis)计划下的月球长期驻留提供供电工具。

月球南极夜间温度可降至-200°C(-328°F),传统锂离子电池依赖液态电解质:冷至月球夜温会冻结并损坏电池,热至月昼100°C则无法工作,暴露于真空还会蒸发。SPEARS 的路线是以固态陶瓷或聚合物电解质替代液体。在 NASA 兰利研究中心最近的热真空测试中,小型原型电芯在80°C至-60°C区间运行良好,在-80°C下仍有略降的性能表现;经受100°C至-170°C极端温度循环暴露后电池未受损伤——虽然固态电池在-170°C本身无法放电,但固态电解质不冻结的特性使其可存活并按需复活。

复活机制依靠小型加热器:SPEARS 电池无需全程保温,只需在启用前加热至工作温度即可,这可以减少航天器与月球居住设施中笨重的热管理系统,实现更轻的设计、更低成本与更长任务周期。测试负责人 Yi Lin 表示:「我们首次证明这些电芯可以在-80°C下工作」,并相信未来几年可进一步扩展温度范围。

应用层面,该技术可覆盖月背阴影坑钻探工具、月球车、宇航员应急电源包与长期科学仪器供电;通过更换电极材料还可按需调节能量、功率与耐久性。项目由 NASA 格伦研究中心牵头、2026年启动,艾姆斯研究中心正开发测试板与电子器件等飞行硬件,前期聚焦技术开发,后续可能转向商业化合作。固态电解质技术在地面端的汽车、手机、无人机等便携电源市场同样具有外溢潜力。 (来源:Phys.org)