NASA испытало твердотельные аккумуляторы, рассчитанные на резкие температурные перепады лунной поверхности. Разработку ведут центры Гленн, Лэнгли и Эймс в рамках проекта SPEARS (Solid Power for Extreme Environment Adaptability and Resilience in Space).
Обычные литий-ионные элементы с жидким электролитом при экстремальном холоде могут замерзать и деградировать, поэтому им нужен энергоёмкий обогрев. В новых батареях используются твёрдые керамические или полимерные материалы.
На Луне ночью температура опускается до −200 °C, а днём может превышать +100 °C. Нужны источники питания, способные это выдержать.
В термовакуумной камере прототипы монетного типа работали при температурах от −80 до +80 °C. Они также выдержали циклы от −170 до +100 °C без структурных повреждений.
Для восстановления работоспособности аккумуляторы можно быстро прогреть небольшими нагревателями. Это снизит потребность в сложном терморегулировании на посадочных и жилых модулях и транспорте. Для космоса важна каждая сэкономленная масса.
Архитектура SPEARS модульная, поэтому химический состав можно менять под задачу:
высокая плотность энергии
максимальная выходная мощность
длительный срок службы
Предполагаемое применение: ручные инструменты для работы в постоянно затенённых кратерах, резервные системы жизнеобеспечения и лунные роверы для длительных поездок.
В NASA считают, что технология пригодится и на Земле: в электромобилях, коммерческих беспилотниках, мобильных устройствах и крупных накопителях энергии. Для электромобилей она теоретически может увеличить запас хода в холодную погоду.