第324章 凝聚态电池 (第1/2页)
“第一个问题,续航。”
林宇用笔头敲了敲白板上那个简陋的机器人躯干,旁边画上一个醒目的红色叉号。
“现在的大白用的是磷酸铁锂电池组,满电状态下高负荷运行只能撑四个小时。如果遇上真正的高强度对抗场景,连两个小时都悬。一台跑到一半就趴窝的机器人,在关键时刻是致命的。”
“第二个问题,关节结构。”他又在机器人的手臂位置画了个叉,
“当前的液压臂系统出力够大,但响应速度不够。抓一个普通人绰绰有余,但面对受过专业训练的格斗者,它的反应延迟有将近零点三秒的窗口期。够对方打两拳了。”
“第三个问题,识别精度。”第三个叉画在了机器人头部,“上次抓间谍靠的是红外热成像加微表情分析,但这套方案在目标经过反侦察训练之后就会失效。王志海那边反馈了,最后那条大鱼就是靠主动压制生理反应,骗过了最初的检测系统。”
教室里的笑声彻底停了。张小曼脸上的得意慢慢褪去,换上了一副凝重的表情,她开始意识到自己那个看起来完美的“大白军团”计划,在真正的威胁面前有多么脆弱。
林宇在三个叉号旁边,写下了对应的解决方案。
“续航问题,换电池。不是换更大的电池,是换一种能量密度高出现有方案十倍以上的电池。”
他在白板上画了一个方块,写上四个字。
凝聚态电池。
“关节问题,把液压系统换成电驱直线电机配合柔性仿生关节。识别问题,搭载灵梦AI的情感计算模块和第三代军用级对抗识别算法。”
“先说电池。”林宇放下马克笔,走到学生中间。
“你们都知道锂电池的基本原理对吧?锂离子在正负极之间来回跑,充电往这边跑,放电往那边跑。中间靠的是液态电解质,锂离子泡在这层液体里游泳。”
他画了个夸张的正在蛙泳的小人,引得前排的陈雨薇和张小曼轻轻笑了一下。
“问题出在哪?液体会漏,会燃,撞一下就可能短路起火。所以你们看到新能源车自燃的新闻对不对?根源就在这。”
“现在,把这层液体,换成一种介于固体和液体之间的东西。”
他伸手从讲台上拿起一瓶没开封的矿泉水和一块橡皮,分别举在两只手里。
“固态电解质像橡皮一样硬,锂离子跑不动。纯液态像水一样稀,有安全隐患。但如果我做一种东西,它的微观结构像果冻一样:外层有骨架支撑不会流淌,内部的离子通道却像高速公路一样畅通,锂离子在里面跑得比在液体里还快。”
他拧开矿泉水瓶盖,把水倒在橡仿皮上,水珠顺着表面滑落。
“固体,离子过不去。”
然后他从口袋里掏出一块海绵,那是他从向承志实验室顺手摸来的。他把水倒在海绵上,水瞬间被吸了进去。
“凝聚态。表面是固态的框架,内部是纳米级的多孔通道,离子在通道里高速迁移。安全性接近固态,导电率超过液态。”
周昊举起了手,脸上带着一丝困惑和好奇:“那能量密度呢?老师,光安全没用啊,得够猛才行!”
林宇赞许地点了点头:“好问题。凝聚态电池的正极用高镍层状氧化物,负极用硅碳复合材料。
这两种材料单独用都有缺陷,高镍正极容易结构坍塌,硅碳负极膨胀率太高。
但配合凝聚态电解质的弹性框架,膨胀被内部结构吸收,坍塌被离子通道的均匀分布抑制。就像你穿了一件弹力极强的紧身衣打拳击,怎么动都不会散架。”
他在白板上用力写下一个数字。
“500Wh/kg。”
“当前磷酸铁锂电池的能量密度大概是160Wh/kg。凝聚态电池的理论极限可以做到500以上。同样大小的电池仓,续航直接翻三倍。”
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