《重生2013:超級科技帝國》第76章 固態晶格能量電池(5000字)(2)

作者:昭靈駟玉·26天前

毫無疑問,陸安推動開發的固態晶格能量電池放在當代,在電池領域是具有劃時代意義的革命性產品。

它的優勢很多,高能量密度。超快充電能力。高安全性。

固態電解質不易燃。不漏液;液態負極無枝晶;結構自適應無介面失效風險;以及長迴圈壽命。

電池的自適應結構能有效緩解體積變化應力,正極材料被拓撲骨架穩定,液態負極無粉化。

還具備寬溫域工作優勢,固態電解質和液態金屬能在寬溫度範圍內穩定。

此外,在設計上也具備靈活性,可設計成各種形狀,這得益於固態和液態金屬的自適應特性。

不過固態晶格能量電池也不是一點劣勢都沒有。

首當其衝的就是製造成本高,GED工藝極其複雜。耗時。耗能,需要昂貴的裝置和環境控制。

材料成本也高。

鎵。銦等諸多特定稀土元素。精密製造的拓撲材料成本高昂。

不過好在稀土材料這玩意兒,國內的供應沒有問題,也不用擔心會被人卡稀土材料的脖子,反而能用稀土這張王牌卡別人的脖子。

液態金屬控制儘管有集流體約束,但在極端物理衝擊下,也可能發生較大位移導致區域性短路或失效,需要精密的電池管理系統監測和控制液態金屬的分佈。

需要確保液態金屬合金。拓撲電解質。正極材料之間在長期迴圈和極端條件下的化學相容性。

這就要求非常薄的。人工設計的鈍化介面層。

除了成本高昂以外,大規模生產難度也不小,GED工藝的吞吐量是不小的挑戰。

可以確定的是,固態晶格能量電池在初期僅用於航空航天。頂級軍事裝備或部分奢侈品領域。

還有一個劣勢就是回收困難,其複雜的材料組成和結構,使得回收再利用工藝異常困難,不具備回收再利用價值,基本上是直接報廢處理。

固態晶格能量電池一旦實現商業化,將會對一系列需要用電的裝置迎來質的飛躍。

在交通運輸領域,目前電動汽車的續航里程是制約其普及的重要因素之一,第一代固態晶格能量電池能達到2500至3000Wh/kg的能量密度,若電動汽車使用該電池,續航將輕鬆突破5000公里充電如加油般快捷,徹底解決里程焦慮,無懼嚴寒酷暑和燃燒爆炸。

在航空航天領域,電池的能量密度至關重要,高能量密度電池可以使無人機。電動飛機等飛行器的續航時間。飛行距離大幅增加。

例如,電動飛機可以實現更長距離的飛行,甚至有望實現跨洋電動飛行。此外,無人機的續航能力也將大幅提升,使其在物流。測繪。農業等領域更具應用價值。

在深空探測。軌道衛星的能源支援上也能大放異彩。

在消費電子領域也會引領諸多便攜裝置革命性飛躍,如智慧型手機。智慧平板。筆記型電腦等便攜行動裝置的電池續航一直是使用者關注的焦點。

如果採用2500至3000Wh/kg的固態晶格能量電池,裝置的續航時間將成倍延長。

當下市面上的智慧型手機旗艦機的電池容量約為4000h,能量密度為200Wh/kg。如果搭載了固態晶格能量電池,能量密度提升到2500至3000Wh/kg,手機以最耗電的方式使用也能連續使用數天甚至以周計算。

可穿戴裝置的續航能力也能大幅飆升,這些裝置通常對電池體積和重量有嚴格限制,固態晶格能量電池可以在不增加裝置體積重量的情況下,提供更長的使用時間。

在軍事與特種應用領域,固態晶格能量電池可以為軍用無人機。單兵裝備。無人車輛等提供更強大的動力支援。

軍用無人機的續航時間和作戰半徑將大幅增加,單兵裝備的電池續航能力大幅提升,可以減少土兵的後勤負擔。

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