雖然鋰離子電池在消費類設備中存在一定的燃燒風險，但日本宇宙研究開發(fā)機構希望在太空中測試所有固態(tài)鋰離子電池的優(yōu)點。

看看過去十年中生產(chǎn)的任何消費電子設備，它很有可能由鋰離子（Li-Ion）電池供電。考慮到成本，能量存儲和尺寸，小型緊湊的鋰離子電池是最佳的能量存儲解決方案之一。但是，鋰離子電池不適用于許多情況，因為它們的化學成分使其易于燃燒危險。某些應用（例如太空探索）只能將LiB與特殊設備一起使用，這可以為電池創(chuàng)建安全的操作環(huán)境。

JAXA現(xiàn)在正在尋找解決空間探索這一缺點的方法，宣布它將在2021年開始對太空中的所有固態(tài)鋰離子電池（ASSLB）進行試驗。

低溫會降低電池的性能，但目前還不清楚電池在極端太空條件下的表現(xiàn)。這就是為什么日本宇宙研究開發(fā)機構在2016年呼吁提出研究建議，并選擇與日立佐森公司合作開發(fā)一種可以在太空中運行的固態(tài)電池。

日本宇宙研究開發(fā)機構將把固態(tài)電池送到國際空間站，并把它裝在“Kibo”日本研究艙外部的IVA可更換小型暴露實驗平臺（i-SEEP）上。該小組將進行為期六個月的測試，以獲得有關固態(tài)電池性能的決定性數(shù)據(jù)。

JAXA將使用140毫安時電池進行測試。它們將與15個電池相連，形成2.1Ah的電源。如果成功的話，這種電池將更容易在太空中使用，因為它們不需要厚厚的溫度保護罩。這有助于電池設計的小型化和輕量化。

此外，電池不需要加熱，這可以提高太空中電池供電設備的功耗。該小組希望最終利用這項技術為月球和火星探測器以及觀測設備提供動力。

常規(guī)的鋰離子電池由陽極，陰極，隔板和液體電解質溶液組成，該溶液通常是旨在促進離子在陽極和陰極之間流動的溶劑。正如AAC的貢獻者RobinMitchell所解釋的那樣，這種液態(tài)電解質恰好是使鋰離子變得危險的電池部分：由于溫度變化，它容易膨脹，如果陽極和陰極短路，則最終會燃燒。

另一方面，ASSLB具有類似的配置，但電解質是固體結構。電解質的固體結構可提高穩(wěn)定性和安全性。即使電解質被破壞，它仍然保持形態(tài)，使其不易短路。

除此之外，固態(tài)電池還擁有比傳統(tǒng)解決方案更高的能量密度。斯坦福大學的研究人員發(fā)現(xiàn)，液體電解質電池無法使用金屬陽極，因為金屬會與液體發(fā)生反應，從而在陽極上形成微結構，從而導致燃燒。

另一方面，固態(tài)電池被稱為運輸技術的“圣杯”，因為它們沒有遇到這個問題。理論上，使用金屬陽極可使能量密度比傳統(tǒng)解決方案高三倍。

推動太空探索

開發(fā)新的，更安全，容量更大的儲能解決方案，無論在太空還是在地球上，都可以帶來巨大的好處。除了容量更高之外，ASSLB還不易著火，這意味著它們可以安裝在更狹窄的區(qū)域而無需擔心。這樣，設計具有兩方面的好處，即在同一區(qū)域內(nèi)容納更多的電池單元，同時還具有更大的容量。

如果JAXA的實驗證明卓有成效，該機構希望ASSLB可以在未來的行星漫游車中用于下一代太空探索。