围内稳定。
此外,在设计上也具备灵活性,可设计成各种形状,这得益于固态和液态金属的自适应特性。不过固态晶格能量电池也不是一点劣势都没有。
首当其冲的就是制造成本高,MTGED工艺极其复杂、耗时、耗能,需要昂贵的设备和环境控制。材料成本也高。
镓、铟等诸多特定稀土元素、精密制造的拓扑材料成本高昂。
不过好在稀土材料这玩意儿,国内的供应没有问题,也不用担心会被人卡稀土材料的脖子,反而能用稀土这张王牌卡别人的脖子。
液态金属控制尽管有集流体约束,但在极端物理冲击下,也可能发生较大位移导致局部短路或失效,需要精密的电池管理系统监测和控制液态金属的分布。
需要确保液态金属合金、拓扑电解质、正极材料之间在长期循环和极端条件下的化学兼容性。这就要求非常薄的、人工设计的钝化界面层。
除了成本高昂以外,大规模生产难度也不小,MTGED工艺的吞吐量是不小的挑战。
可以确定的是,固态晶格能量电池在初期仅用于航空航天、顶级军事装备或部分奢侈品领域。还有一个劣势就是回收困难,其复杂的材料组成和结构,使得回收再利用工艺异常困难,不具备回收再利用价值,基本上是直接报废处理。
固态晶格能量电池一旦实现商业化,将会对一系列需要用电的设备迎来质的飞跃。
在交通运输领域,目前电动汽车的续航里程是制约其普及的重要因素之一,第一代固态晶格能量电池能达到2500至3000 Wh/kg的能量密度,若电动汽车使用该电池,续航将轻松突破5000公里,充电如加油般快捷,彻底解决里程焦虑,无惧严寒酷暑和燃烧爆炸。
在航空航天领域,电池的能量密度至关重要,高能量密度电池可以使无人机、电动飞机等飞行器的续航时间、飞行距离大幅增加。
例如,电动飞机可以实现更长距离的飞行,甚至有望实现跨洋电动飞行。此外,无人机的续航能力也将大幅提升,使其在物流、测绘、农业等领域更具应用价值。
在深空探测、轨道卫星的能源支持上也能大放异彩。
在消费电子领域也会引领诸多便携设备革命性飞跃,如智能手机、智能平板、笔记本电脑等便携移动设备的电池续航一直是用户关注的焦点。
如果采用2500至3000 Wh/kg的固态晶格能量电池,设备的续航时间将成倍延长。当下市面上的智能手机旗舰机的电池容量约为4000mAh,能量密度为200 Wh/kg。如果搭载了固态晶格能量电池,能量密度提升到2500至3000Wh/kg,手机以最耗电的方式使用也能连续使用数天甚至以周计算。可穿戴设备的续航能力也能大幅飙升,这些设备通常对电池体积和重量有严格限制,固态晶格能量电池可以在不增加设备体积重量的情况下,提供更长的使用时间。
在军事与特种应用领域,固态晶格能量电池可以为军用无人机、单兵装备、无人车辆等提供更强大的动力支持。
军用无人机的续航时间和作战半径将大幅增加,单兵装备的电池续航能力大幅提升,可以减少士兵的后勤负担。
对于深海探测设备和水下无人潜航器,固态晶格能量电池可以提供更长的续航时间和更深的潜航深度,这将有助于提高深海科学研究和军事应用的效率。
也包括激光武器也能大放异彩,部署高机动性的激光武器将不再是理论层面的东西,比如将激光武器搭载在车辆等移动载具上,具备更强的隐蔽性和高机动性。
陆安搞固态晶格能量电池就是为了解决军工装备的续航问题,解决自家公司搞的武装人形机器人的续航。
但把这个科技树点亮,那可是能够在一系列跨领域的设备迎来史诗级大