美国国防高级研究计划局 (DARPA) 正在推动一项创建下一代军用电池的计划，旨在将能量密度提高到 2 kWh/kg 以上。这比最好的现代锂离子电池（约 0.25-0.3 kWh/kg）高 10 倍。
DARPA 为研究人员设定了从根本上改进电池系统运行机制的任务。该计划的申请将于本月接受，预计将于 2026 年 8 月完成提案。该项目将从 2027 年 1 月开始实施，为期 36 个月。
来自商业和国防部门的几家美国主要技术公司已经取得了具体的实验室和预生产成果，这是满足 DARPA 计划的极端要求的起点。
一些在固态电池领域处于领先地位的公司打算用锂金属取代传统的石墨负极。 QuantumScape 生产采用超薄陶瓷隔膜的 24 层原型电池，可在 15 分钟内充电 10% 至 80%，同时保持高容量。 Solid Power 已经启动了一条生产硫化物固体电解质全尺寸电池的试验线，并将其供应给宝马和福特汽车制造商进行测试。薄膜分离器的开发可以为实现 DARPA 的要求奠定良好的基础。
Amprius Technologies 专注于硅阳极，已制造出迄今为止密度最高的商用电池。它批量生产阳极由 100% 硅纳米线制成的电池。他们实现的数字是 0.5 kWh/kg。他们的电池已被美国陆军和平流层无人机制造商（例如空客 Zephyr）购买。对于 DARPA 来说，这是一项重大成就，证明纳米结构材料可以容纳极高的能量。
研究硅复合材料的 Sila Nanotechnologies 开发了 Titan Silicon，这是一种替代石墨的粉末硅材料。其主要成就是通过创建特殊的纳米尺寸“口袋”，解决了充电过程中硅灾难性膨胀（高达300%）的问题。该技术已在消费电子产品和电动汽车中得到应用，可将能量密度提高 20-40%，且不存在电池损坏的风险。
PolyPlus Battery 在锂-空气和锂硫系统方面处于领先地位，是开发受保护的锂金属阳极的先驱。她是美国第一个在纯锂上涂上一层超薄防水玻璃电解质的人。这使得创建稳定工作的锂空气电池实验室样品成为可能，这些样品在与空气湿气接触时不会塌陷。
DARPA 打算将所有这些个人成功结合起来，迫使公司从目前约 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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