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編者按：得益于固態(tài)電磁無(wú)需液態(tài)電解質(zhì)，且保存電量和充電速度較鋰電池更具優(yōu)勢(shì)，日本國(guó)內(nèi)ispace等私營(yíng)或國(guó)有機(jī)構(gòu)，計(jì)劃在月球上開(kāi)展固態(tài)電池實(shí)驗(yàn)。

想要在太空中使用固態(tài)電池，聽(tīng)起來(lái)不像是什么新鮮事。但問(wèn)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(kāi)展電池實(shí)驗(yàn)。之所以如此積極，是因?yàn)樗吹搅宋磥?lái)月球探索的光明前景。諸如ispace等私營(yíng)或國(guó)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(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有太陽(yáng)照射的后備能源方案。


有太陽(yáng)和沒(méi)太陽(yáng)，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(jiǎn)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(lài)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(wèn)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(guò)了特別精心的設(shè)計(jì)。盡管沒(méi)有使用液體來(lái)包裹，這種固態(tài)材料仍能幫助離子來(lái)回移動(dòng)。


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(lái)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(yáng)光照射下的 260℉（127℃）、到陰影下的 -280℉（-173℃）。就算過(guò)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(méi)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?br />
原標(biāo)題：日本初創(chuàng)企業(yè)計(jì)劃在月球上開(kāi)展固態(tài)電池實(shí)驗(yàn)