日本宣布将在太空中测试固态电池性能

虽然锂离子电池在消费类设备中存在一定的燃烧风险，但日本宇宙研究开发机构希望在太空中测试所有固态锂离子电池的优点。

看看过去十年中生产的任何消费电子设备，它很有可能由锂离子（Li-Ion）电池供电。考虑到成本，能量存储和尺寸，小型紧凑的锂离子电池是最佳的能量存储解决方案之一。但是，锂离子电池不适用于许多情况，因为它们的化学成分使其易于燃烧危险。某些应用（例如太空探索）只能将LiB与特殊设备一起使用，这可以为电池创建安全的操作环境。

JAXA现在正在寻找解决空间探索这一缺点的方法，宣布它将在2021年开始对太空中的所有固态锂离子电池（ASSLB）进行试验。

低温会降低电池的性能，但目前还不清楚电池在极端太空条件下的表现。这就是为什么日本宇宙研究开发机构在2016年呼吁提出研究建议，并选择与日立佐森公司合作开发一种可以在太空中运行的固态电池。

日本宇宙研究开发机构将把固态电池送到国际空间站，并把它装在“Kibo”日本研究舱外部的IVA可更换小型暴露实验平台（i-SEEP）上。该小组将进行为期六个月的测试，以获得有关固态电池性能的决定性数据。

JAXA将使用140毫安时电池进行测试。它们将与15个电池相连，形成2.1Ah的电源。如果成功的话，这种电池将更容易在太空中使用，因为它们不需要厚厚的温度保护罩。这有助于电池设计的小型化和轻量化。

此外，电池不需要加热，这可以提高太空中电池供电设备的功耗。该小组希望最终利用这项技术为月球和火星探测器以及观测设备提供动力。

常规的锂离子电池由阳极，阴极，隔板和液体电解质溶液组成，该溶液通常是旨在促进离子在阳极和阴极之间流动的溶剂。正如AAC的贡献者RobinMitchell所解释的那样，这种液态电解质恰好是使锂离子变得危险的电池部分：由于温度变化，它容易膨胀，如果阳极和阴极短路，则最终会燃烧。

另一方面，ASSLB具有类似的配置，但电解质是固体结构。电解质的固体结构可提高稳定性和安全性。即使电解质被破坏，它仍然保持形态，使其不易短路。

除此之外，固态电池还拥有比传统解决方案更高的能量密度。斯坦福大学的研究人员发现，液体电解质电池无法使用金属阳极，因为金属会与液体发生反应，从而在阳极上形成微结构，从而导致燃烧。

另一方面，固态电池被称为运输技术的“圣杯”，因为它们没有遇到这个问题。理论上，使用金属阳极可使能量密度比传统解决方案高三倍。

推动太空探索

开发新的，更安全，容量更大的储能解决方案，无论在太空还是在地球上，都可以带来巨大的好处。除了容量更高之外，ASSLB还不易着火，这意味着它们可以安装在更狭窄的区域而无需担心。这样，设计具有两方面的好处，即在同一区域内容纳更多的电池单元，同时还具有更大的容量。

如果JAXA的实验证明卓有成效，该机构希望ASSLB可以在未来的行星漫游车中用于下一代太空探索。