嘉寧市。
元界智控總部研發實驗室。
陸安回到公司便著手在公司內部物色人員，組建一個電池研發團隊，推進解決武裝機器人的電池技術。
現在市面上的主流鋰電池，其能量密度大致在125至150wh/kg之間。
武裝機器人是耗能大戶，這點電池能量密度根本就是杯水車薪。
目前用在武裝機器人身上的電池，採用的就是市面上的主流商用鋰電池，能量密度在130wh/kg左右。
電池85公斤的重量，充滿電也就在10.5度電左右。
武裝機器人全功率執行，一小時就得消耗5度左右的電量，10度電也就只有2小時的續航時長。
想讓武裝機器人具備實戰基礎，續航時長至少要提高十倍以上。
短時間內，現在的那些電池廠商是肯定做不到的。
不過對於陸安來說是輕鬆拿捏，超高能量密度電池暫時不搞，先拿出一個高能量密度電池方案來。
回到公司後，陸安就快速新建資料夾：
【拓普離子晶格-液態金屬複合固態電池，簡稱“固態晶格能量電池”】
這種電池是利用具有特殊拓撲結構的固態離子導體作為骨架和電解質，結合室溫液態金屬負極和新型高容量正極材料，實現高能量密度、快速充放電，同時兼具優異的安全性。
固態晶格能量電池的能量密度是當前頂級鋰電池的8到20倍以上。
陸安打算給第一代固態晶格能量電池定在2500至3000wh/kg峰值，但這還不是該電池的峰值極限，其理論值上限是可以達到6000至7500wh/kg之間。
能量密度是衡量電池效能的關鍵指標，表示單位質量或體積的電池所能儲存的能量。
而2500-3000 wh/kg的能量密度，意味著每千克電池可以儲存2500-3000瓦時的電能，相當於當下還沒走出實驗室的頂級鋰電池的8至20倍水平。
陸安設計的固態晶格能量電池，其負極材料為“室溫液態金屬合金”，採用鎵-銦-錫合金的改良變體，摻雜少量元素鋅、鉍以最佳化效能，在室溫下保持液態。
液態金屬的流動性從根本上消除了枝晶生長的可能性，解決了固態電池最大的安全隱患。
在充放電過程中，液態金屬可以自由流動，完美適應體積變化，尤其是在與高容量正極材料配對時，不會產生應力導致結構破壞。
液態金屬與固態電解質之間可以形成幾乎完美的自適應接觸介面，顯著降低介面阻抗。
充放電時，液態金屬中的活性金屬失去電子形成陽離子，透過固態電解質遷移到正極側參與反應。
放電時，陽離子返回液態金屬並重新獲得電子沉積回液態合金中。
由於是合金，沉積/溶解過程發生在整個液態體相中，避免了區域性濃度極化。
室溫液態金屬合金的優勢是安全性極高、體積變化適應性極佳、介面阻抗低、理論容量高。
該電池的正極材料採用拓撲離子導體相容型複合物，該材料能進行多電子氧化還原反應，提供高比容量。
具有奈米級孔道的拓撲離子導體材料，不僅作為電子/離子混合導體，其特殊的孔道結構能精確容納和引導從電解質遷移過來的陽離子，確保它們高效地嵌入/脫嵌到活性材料晶格中，同時約束活性物質的溶解流失。
在複合物中引入少量元素硫或有機硫化物，利用其極高的理論容量，透過拓撲骨架的物理和化學約束作用，有效抑制多硫化物穿梭效應。
充放電時，陽離子透過固態電解質和正極內部的拓撲離子通道，嵌入/脫嵌到氟代聚陰離子化合物的晶格中，伴隨多電子轉移反應，拓撲骨架提供高速離子/電子通路，並穩定活性物質結構。
該電池的固態電解質，陸安採用了“應力/應變自適應的三維拓撲離子晶格”，這是核心技術。
其基礎材料是基於稀土元素氧化物的特殊超離子導體，該材料在原子/分子尺度上具有類似“手性螺旋通道”的非平凡拓撲結構。
這種結構拓撲通道為離子提供了極低勢壘的遷移路徑，即使在室溫下也能實現接近液態電解質的離子電導率。
擁有完美的電子絕緣性，防止內部短路。
拓撲通道的尺寸和化學環境經過陸安的精確設計，實現只允許特定大小和電荷的陽離子高效透過，阻擋其他離子和電子。
固態晶格能量電池的整體結構，負極集流體具有微通道結構的惰性導電材料用於容納和引導液態金屬流動，並提供電子通路；複合正極層由高容量多電子反應活性材料、拓撲離子導體骨架/包覆層和導電新增劑混合壓制而成。
液態金屬負極浸潤在負極集流體的孔隙通道中，固態電解質層是緻密、超薄的拓撲離子導體隔膜。
固態晶格能量電池製造工藝則是另一大核心科技。
其一是拓撲離子導體的合成，陸安的解決方案是分子級拓撲結構引導外延沉積。
具體上，可以使用超高真空、超精密控制的分子束外延，在特定奈米圖案如手性螺旋、分形結構的點陣列模板進行沉積。
沉積過程中，需要精確調控能量束流，可用離子束或鐳射干涉，誘導沉積材料中的物質按照預設的拓撲構型進行排列和鍵合。
最終形成具有宏觀尺寸、完美三維拓撲離子通道網路的單晶或多晶薄膜，模板可在後續步驟中溫和去除或轉化為材料的一部分。
電池的複合正極製備是將氟代聚陰離子前驅體、硫源、拓撲離子導體粉末、導電劑按精確比例混合。
在特定氣氛下進行拓撲結構引導燒結/熱處理，該過程利用tic粉末自身的拓撲特性，引導活性物質在其表面或孔道內結晶生長，形成緊密結合的複合結構，最後壓制成型。
而負極集流體的處理則是對多孔集流體進行表面改性，以增強對液態金屬的潤溼性和穩定性。
固態晶格能量電池的組裝也是高技術活兒，需要在嚴格的無水無氧環境中進行，依次迭放：正極集流體、複合正極層、 tic固態電解質隔膜、注入液態金屬合金、負極集流體。
然後施加溫和的壓力確保各層緊密接觸，最後封裝在剛性的金屬外殼或柔性複合材料中，封裝設計也需考慮液態金屬的流動性和可能的體積微小變化。
毫不誇張的說，陸安把固態晶格能量電池搞出來，這一整套流程體系，可以誕生上百篇頂級學術論文。
不過陸安是個務實派選手，沒那個閒工夫去搞學術論文，他也不可能對固態晶格能量電池的關鍵技術申請專利保護，因為申請專利需要公佈技術細節。
比如電池的複合正極製備按精確比例混合，這隻有陸安知道。
不知道其中的比例，那就造不出來，或者達不到預期效果，只要陸安不公佈，別人除非運氣逆天能蒙對。
真有人能靠蒙搞出來，陸安也服氣地送出“算你厲害”四個字。
但即便這個技術點蒙對了，也只是打通了一個關卡而已，還有其他一系列核心“黑科技”都要搞定，才能製作出完整的固態晶格能量電池。
顯然，真正具備高壟斷壁壘的技術，去申請專利才是傻子操作。
超高的技術壟斷壁壘就是對技術最好的保護。
沒有我，你就是搞不定。
沒有我，你就是玩不轉。
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。
本章未完，請點選下一頁繼續閱讀！