河南
美國國防高級研究計劃局 (DARPA) 正在推動一項創(chuàng)建下一代軍用電池的計劃，旨在將能量密度提高到 2 kWh/kg 以上。這比最好的現(xiàn)代鋰離子電池（約 0.25-0.3 kWh/kg）高 10 倍。
DARPA 為研究人員設(shè)定了從根本上改進(jìn)電池系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制的任務(wù)。該計劃的申請將于本月接受，預(yù)計將于 2026 年 8 月完成提案。該項目將從 2027 年 1 月開始實施，為期 36 個月。
來自商業(yè)和國防部門的幾家美國主要技術(shù)公司已經(jīng)取得了具體的實驗室和預(yù)生產(chǎn)成果，這是滿足 DARPA 計劃的極端要求的起點(diǎn)。
一些在固態(tài)電池領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位的公司打算用鋰金屬取代傳統(tǒng)的石墨負(fù)極。 QuantumScape 生產(chǎn)采用超薄陶瓷隔膜的 24 層原型電池，可在 15 分鐘內(nèi)充電 10% 至 80%，同時保持高容量。 Solid Power 已經(jīng)啟動了一條生產(chǎn)硫化物固體電解質(zhì)全尺寸電池的試驗線，并將其供應(yīng)給寶馬和福特汽車制造商進(jìn)行測試。薄膜分離器的開發(fā)可以為實現(xiàn) DARPA 的要求奠定良好的基礎(chǔ)。
Amprius Technologies 專注于硅陽極，已制造出迄今為止密度最高的商用電池。它批量生產(chǎn)陽極由 100% 硅納米線制成的電池。他們實現(xiàn)的數(shù)字是 0.5 kWh/kg。他們的電池已被美國陸軍和平流層無人機(jī)制造商（例如空客 Zephyr）購買。對于 DARPA 來說，這是一項重大成就，證明納米結(jié)構(gòu)材料可以容納極高的能量。
研究硅復(fù)合材料的 Sila Nanotechnologies 開發(fā)了 Titan Silicon，這是一種替代石墨的粉末硅材料。其主要成就是通過創(chuàng)建特殊的納米尺寸“口袋”，解決了充電過程中硅災(zāi)難性膨脹（高達(dá)300%）的問題。該技術(shù)已在消費(fèi)電子產(chǎn)品和電動汽車中得到應(yīng)用，可將能量密度提高 20-40%，且不存在電池?fù)p壞的風(fēng)險。
PolyPlus Battery 在鋰-空氣和鋰硫系統(tǒng)方面處于領(lǐng)先地位，是開發(fā)受保護(hù)的鋰金屬陽極的先驅(qū)。她是美國第一個在純鋰上涂上一層超薄防水玻璃電解質(zhì)的人。這使得創(chuàng)建穩(wěn)定工作的鋰空氣電池實驗室樣品成為可能，這些樣品在與空氣濕氣接觸時不會塌陷。
DARPA 打算將所有這些個人成功結(jié)合起來，迫使公司從目前約 0.5 kWh/kg 的上限提高到革命性的 2 kWh/kg 甚至更高。
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