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第78章 固态晶格能量电池(5000字)[3 / 7]

层由高容量多电子反应活性材料、拓扑离子导体骨架/包覆层和导电添加剂混合压制而成。

液态金属负极浸润在负极集流体的孔隙通道中,固态电解质层是致密、超薄的拓扑离子导体隔膜。

固态晶格能量电池制造工艺则是另一大核心科技。

其一是拓扑离子导体(TIC)的合成,陆安的解决方案是分子级拓扑结构引导外延沉积。

具体上,可以使用超高真空、超精密控制的分子束外延,在特定纳米图案如手性螺旋、分形结构的点阵列模板进行沉积。

沉积过程中,需要精确调控能量束流,可用离子束或激光干涉,诱导沉积材料中的物质按照预设的拓扑构型进行排列和键合。

最终形成具有宏观尺寸、完美三维拓扑离子通道网络的单晶或多晶薄膜,模板可在后续步骤中温和去除或转化为材料的一部分。

电池的复合正极制备是将氟代聚阴离子前驱体、硫源、拓扑离子导体粉末、导电剂按精确比例混合。

在特定气氛下进行拓扑结构引导烧结/热处理,该过程利用TIC粉末自身的拓扑特性,引导活性物质在其表面或孔道内结晶生长,形成紧密结合的复合结构,最后压制成型。

而负极集流体的处理则是对多孔集流体进行表面改性,以增强对液态金属的润湿性和稳定性。

固态晶格能量电池的组装也是高技术活儿,需要在严格的无水无氧环境中进行,依次叠放:正极集流体、复合正极层、TIC固态电解质隔膜、注入液态金属合金、负极集流体。

然后施加温和的压力确保各层紧密接触,最后封装在刚性的金属外壳或柔性复合材料中,封装设计也需考虑液态金属的流动性和可能的体积微小变化。

毫不夸张的说,陆安把固态晶格能量电池搞出来,这一整套流程体系,可以诞生上百篇顶级学术论文。

不过陆安是个务实派选手,没那个闲工夫去搞学术论文,他也不可能对固态晶格能量电池的关键技术申请专利保护,因为申请专利需要公布技术细节。

比如电池的复合正极制备按精确比例混合,这只有陆安知道。

不知道其中的比例,那就造不出来,或者达不到预期效果,只要陆安不公布,别人除非运气逆天能蒙对。

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