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第076章 固态晶格能量电池5000字（第1页）

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元界智控总部研发实验室。

陆安回到公司便着手在公司内部物色人员，组建一个电池研发团队，推进解决武装机器人的电池技术。

现在市面上的主流锂电池，其能量密度大致在125至150Whkg之间。

武装机器人是耗能大户，这点电池能量密度根本就是杯水车薪。

目前用在武装机器人身上的电池，采用的就是市面上的主流商用锂电池，能量密度在130Whkg左右。

电池85公斤的重量，充满电也就在10.5度电左右。

武装机器人全功率运行，一小时就得消耗5度左右的电量，10度电也就只有2小时的续航时长。

想让武装机器人具备实战基础，续航时长至少要提高十倍以上。

短时间内，现在的那些电池厂商是肯定做不到的。

不过对于陆安来说是轻松拿捏，超高能量密度电池暂时不搞，先拿出一个高能量密度电池方案来。

回到公司后，陆安就快速新建文件夹：

【拓普离子晶格-液态金属复合固态电池，简称“固态晶格能量电池”

】

这种电池是利用具有特殊拓扑结构的固态离子导体作为骨架和电解质，结合室温液态金属负极和新型高容量正极材料，实现高能量密度、快速充放电，同时兼具优异的安全性。

固态晶格能量电池的能量密度是当前顶级锂电池的8到20倍以上。

陆安打算给第一代固态晶格能量电池定在2500至3000Whkg峰值，但这还不是该电池的峰值极限，其理论值上限是可以达到6000至7500Whkg之间。

能量密度是衡量电池性能的关键指标，表示单位质量或体积的电池所能储存的能量。

而2500-3000Whkg的能量密度，意味着每千克电池可以储存2500-3000瓦时的电能，相当于当下还没走出实验室的顶级锂电池的8至20倍水平。

陆安设计的固态晶格能量电池，其负极材料为“室温液态金属合金”

，采用镓-铟-锡合金的改良变体，掺杂少量元素锌、铋以优化性能，在室温下保持液态。

液态金属的流动性从根本上消除了枝晶生长的可能性，解决了固态电池最大的安全隐患。

在充放电过程中，液态金属可以自由流动，完美适应体积变化，尤其是在与高容量正极材料配对时，不会产生应力导致结构破坏。

液态金属与固态电解质之间可以形成几乎完美的自适应接触界面，显著降低界面阻抗。

充放电时，液态金属中的活性金属失去电子形成阳离子，通过固态电解质迁移到正极侧参与反应。

放电时，阳离子返回液态金属并重新获得电子沉积回液态合金中。

由于是合金，沉积溶解过程发生在整个液态体相中，避免了局部浓度极化。

室温液态金属合金的优势是安全性极高、体积变化适应性极佳、界面阻抗低、理论容量高。

该电池的正极材料采用拓扑离子导体兼容型复合物，该材料能进行多电子氧化还原反应，提供高比容量。

具有纳米级孔道的拓扑离子导体材料，不仅作为电子离子混合导体，其特殊的孔道结构能精确容纳和引导从电解质迁移过来的阳离子，确保它们高效地嵌入脱嵌到活性材料晶格中，同时约束活性物质的溶解流失。

在复合物中引入少量元素硫或有机硫化物，利用其极高的理论容量，通过拓扑骨架的物理和化学约束作用，有效抑制多硫化物穿梭效应。