想要在太空中使用固態(tài)電池,聽起來不像是什么新鮮事。但問題在于,這項(xiàng)技術(shù)在地球上,也尚未普及。盡管如此,還是有不少初創(chuàng)企業(yè),希望盡快在月球上開展電池實(shí)驗(yàn)。之所以如此積極,是因?yàn)樗吹搅宋磥碓虑蛱剿鞯墓饷髑熬。諸如ispace等私營或國有機(jī)構(gòu),都在競(jìng)相將機(jī)器人和實(shí)驗(yàn)儀器送往月球。但在抵達(dá)這顆衛(wèi)星之后,需要考慮長時(shí)間沒有
想要在太空中使用固態(tài)電池,聽起來不像是什么新鮮事。但問題在于,這項(xiàng)技術(shù)在地球上,也尚未普及。盡管如此,還是有不少初創(chuàng)企業(yè),希望盡快在月球上開展電池實(shí)驗(yàn)。之所以如此積極,是因?yàn)樗吹搅宋磥碓虑蛱剿鞯墓饷髑熬。諸如ispace等私營或國有機(jī)構(gòu),都在競(jìng)相將機(jī)器人和實(shí)驗(yàn)儀器送往月球。但在抵達(dá)這顆衛(wèi)星之后,需要考慮長時(shí)間沒有太陽照射的后備能源方案。

有太陽和沒太陽,月球上會(huì)經(jīng)歷極端的溫差。想要找到一種足夠承受這種溫度波動(dòng),但仍能有效儲(chǔ)存能量的電池,對(duì)月球探索有著重大的意義。
固態(tài)電池,或許是一種很有前途的解決方案。與普通電池相比,其采用了固態(tài)電解質(zhì),你可以將它簡單認(rèn)作傳統(tǒng)鋰離子電池的超級(jí)版本。
為了幫助帶電粒子從電池的兩極之間移動(dòng),鋰離子需要依賴于一種易燃的液體作為電解質(zhì)。遺憾的是,即便在地球上,這種液體也會(huì)造成一些問題。
在高溫下,電解質(zhì)可能導(dǎo)致電池失效起火、甚至讓手機(jī)等設(shè)備爆炸。在低溫環(huán)境下,電解液會(huì)被凍成固體,導(dǎo)致電池大幅衰減。
作為對(duì)比,固態(tài)電池中的電解質(zhì),經(jīng)過了特別精心的設(shè)計(jì)。盡管沒有使用液體來包裹,這種固態(tài)材料仍能幫助離子來回移動(dòng)。

(圖自:Will Joel / TheVerge)
瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室固態(tài)電池研究員、博士生 Francesco Pagani 表示:
固態(tài)電池?zé)o需液體來包裹一切,而是將不同的部分堆疊成固體層,且能夠讓電池變得更加緊湊與傳統(tǒng)鋰離子電池相比,固態(tài)電池能夠保存更多的能量、充電速度也更快。
理論上,它能夠更好地經(jīng)受月球的劇烈溫差,從陽光照射下的 260℉(127℃)、到陰影下的 -280℉(-173℃)。就算過熱,也不會(huì)輕易燃燒或爆炸。
雖然在極端的低溫下,固態(tài)電池的充電速度會(huì)變慢,但至少它可以在太空環(huán)境下存活。如果換成鋰離子電池,根本就沒有考慮的必要。
據(jù)悉,規(guī)劃中的月球固態(tài)電池,將由日本的NGK Spark Plug制造。雖未確定這種固態(tài)電池的確切規(guī)格,但已知其將使用陶瓷材質(zhì)的電解質(zhì)(特點(diǎn)是相當(dāng)穩(wěn)定,因此極受歡迎)。
目前其計(jì)劃做一些相當(dāng)基本的測(cè)試,以驗(yàn)證電池是否能夠在月球的真空環(huán)境中存活和保持電荷,其希望這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲卣固针姵氐目尚行浴?/p>