NASA开展SPEARS固态电池极端温度测试

美国国家航空航天局（NASA）的SPEARS项目已对太空固态电池开展极端温度测试。

该项目由NASA格伦研究中心牵头，面向太空和月球极端温度环境。

SPEARS的全称为Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space，由NASA格伦研究中心牵头，Donald Dornbusch担任首席研究员；SPEARS电池面向太空设计。

传统锂离子电池依赖液态电解质；月球夜间温度会使液态电解质冻结，太空真空会使其蒸发。SPEARS电池采用固态陶瓷或聚合物电解质。

热真空测试在弗吉尼亚州汉普顿的NASA兰利研究中心进行。小型原型电池分别在176华氏度、-76华氏度和-112华氏度下接受测试；SPEARS电芯达到-80摄氏度里程碑，SPEARS电池在极端温度暴露后未受损。

SPEARS电池的规格为212华氏度至-274华氏度，可在高温和极低温下工作，并能承受极端低温。作为环境参考，月球南极温度为-328华氏度；电池需要在月球昼夜温度波动中保持可靠。

未来月球作业要求电池在加热后立即工作且不造成火灾风险。SPEARS电池使用小型加热器恢复工作温度，只需加热到运行温度而无需持续保温，这可能减少沉重的热管理需求；其化学体系可通过不同电极材料调整。

固态电池的载荷应用包括钻机、月球车和应急电源包，也可为长时间科学仪器供电。SPEARS可能通过Artemis（阿尔忒弥斯）计划为长期月球存在提供电力。

对跟踪月球产业的读者而言，电池在昼夜温差中的可靠性关系到载荷能否长期运行。SPEARS电池可能减少热管理负担，且只需加热到工作温度而非持续保温。

这些固态电池指向钻探、月球车、应急电源和长时间科学仪器等场景；SPEARS还可能通过Artemis计划支持长期月球存在。