美國國家航空暨太空總署SPEARS固態電池測試耐受極端冷熱

美國國家航空暨太空總署格倫研究中心主導的SPEARS計畫，已透過熱真空測試檢驗小型原型電池芯的極端溫度表現。

測試顯示這類固態電池可耐受太空冷熱，並可能支援月球長期駐留與Artemis任務。

SPEARS由美國國家航空暨太空總署格倫研究中心主導，Donald Dornbusch擔任該中心此計畫首席研究員；該技術以太空應用為設計目標。

傳統鋰離子電池依賴液態電解質；月球夜間低溫會使液態電解質凍結，太空真空環境也會使其蒸發。

SPEARS電池採用固態陶瓷或聚合物電解質，可在高溫與極低溫下運作，規格範圍為華氏212至-274度。

熱真空測試在美國維吉尼亞州漢普頓的NASA蘭利研究中心進行；小型原型電池芯的測試溫度包括華氏176、-76與-112度，另有攝氏-80度的里程碑紀錄。

測試結果顯示，SPEARS電池在極端溫度暴露後未受損，並可承受極低溫。

未來月球作業要求電池回溫後立即運作且不引發火災風險；SPEARS電池需在月球日夜溫差中保持可靠，可用小型加熱器恢復工作溫度，且只需回溫至可運作狀態，不需持續保溫，因此可能減少沉重熱管理需求。

此類固態電池的應用包括鑽具、漫遊車與緊急電源包，也可能為長期科學儀器供電；SPEARS並可能透過Artemis任務支持月球長期駐留。

月球南極溫度為華氏-328度；SPEARS電池化學可透過不同電極材料調整，其效能與範圍在未來數年可能提升。

對追蹤月球產業的人而言，電源技術直接關係到能否在月球南極華氏-328度與日夜溫差下維持作業。傳統液態電解質電池會凍結或在真空中蒸發，因此固態電池的耐冷熱設計具有產業意義。

若電池只需回溫即可運作、無需持續保溫，可降低熱管理負擔，並可支援鑽具、漫遊車與緊急電源包；長期科學儀器、月球長期駐留與Artemis任務也可能由其供電。