NASA研发SPEARS固态电池应对月球极寒供电

美国国家航空航天局正在研发可在月球南极极端环境工作的固态电池项目SPEARS，以支撑阿尔忒弥斯计划下的长期驻月。月球夜间气温可低至约零下两百摄氏度，传统锂离子电池依赖液态电解液，遇极寒会结冰受损，过热或暴露于真空则可能失效或蒸发。SPEARS以陶瓷或聚合物固态电解液取代液体，有望在高温与极寒中更可靠。兰利研究中心热真空测试显示，小型原型电池在约八十摄氏度至零下六十摄氏度表现良好，零下八十摄氏度仍可工作但性能略降；暴露于约一百摄氏度至零下一百七十摄氏度后未见损伤。极低温下电池虽无法直接放电，但固态电解液不会像液体那样结冰，可用小型加热器升温后恢复工作，从而减轻航天器与月面栖息地的热控负担。应用涵盖阴影坑作业工具、月球车、宇航员应急电源与长期科学仪器；亦可调电极材料以兼顾能量、功率与耐久，并有望拓展至汽车、手机与无人机等地面用途。项目二零二六年启动，由格伦研究中心牵头，艾姆斯中心正开发飞行测试硬件。