在過去的二十年里，鋰離子電池技術(shù)已在國防領(lǐng)域用于水下應(yīng)用，例如常規(guī)潛艇、特種部隊運(yùn)載工具、潛航器和魚雷。盡管在各種應(yīng)用中得到了廣泛使用，但是鋰離子電池可被描述為一種相對不成熟的能量存儲技術(shù)。鋰離子電池技術(shù)最近得到了改進(jìn)，并且已經(jīng)成為跨越各種民用和國防應(yīng)用的真正新興技術(shù)。全球數(shù)據(jù)指出，以下列出的是鋰離子電池在水下機(jī)會中的主要機(jī)遇與挑戰(zhàn)：

一、鉛酸電池的潛在替代品

鋰離子電池是鉛酸蓄電池的潛在替代品，鉛酸蓄電池是潛艇的主要電源。與鉛酸電池相比，LIB具有更高的能量密度，改善的充電和放電動力學(xué)以及更長的總體使用壽命，通常使用壽命是鉛酸電池的兩倍以上。所有柴油動力潛水艇都使用電池在水下靜默行駛。電池由柴油機(jī)充電，這需要氧氣才能運(yùn)行。這要求潛水艇浮出水面，或至少浮潛，以露出潛望鏡，進(jìn)氣口和水面上方的排氣口。使用鋰離子電池與鉛酸電池相比，潛水艇可以在水下停留更長的時間，整個電池塊中存儲的能量可以為一個小鎮(zhèn)供電數(shù)小時。鋰離子電池的設(shè)計使其可以在技術(shù)上稍作改動就可以安裝在任何潛艇中，從而直接替換鉛酸蓄電池。

鋰離子電池對水下潛航器的續(xù)航時長十分重要

二、鋰離子電池安全規(guī)定

在火災(zāi)風(fēng)險方面，鋰離子電池目前在包括消費電子，汽車，航空和海事部門在內(nèi)的各種行業(yè)中都遇到嚴(yán)重的消防安全問題。國際航空運(yùn)輸協(xié)會（InternationalAir Transport Association）于2015年生效了第一版操作員指導(dǎo)文件，以減輕與鋰電池有關(guān)的風(fēng)險。同樣，美國海軍在2011年中期發(fā)布了《鋰電池系統(tǒng)海軍平臺集成安全手冊》，繼續(xù)研究改善LIB的安全性。

三、新電池技術(shù)

當(dāng)前的鋰離子電池依賴于兩種必不可少的金屬鈷和鎳，損害開采它們的人以及環(huán)境。鋰離子電池最近開發(fā)了一種不含鈷、鎳和其他重金屬的新型電池，避免了與鋰離子技術(shù)有關(guān)的環(huán)境和人道主義問題。當(dāng)針對性能進(jìn)行優(yōu)化時，該電池的功率密度要高于鋰離子電池，這意味著可能較小的電池可能會對電動飛機(jī)等技術(shù)產(chǎn)生變革。此外，特斯拉自主開發(fā)的新電池是干電池技術(shù)和超級電容器的結(jié)合。這兩種技術(shù)的組合具有增加能量密度，從而增加行駛里程以及增加充電速度的潛力。

有研究開發(fā)固態(tài)電池技術(shù)。當(dāng)今同類最佳的LIB電池包含液體電解質(zhì)。包括固態(tài)電解質(zhì)而非液態(tài)電解質(zhì)的固態(tài)電池具有實現(xiàn)更高能量密度的潛力。結(jié)合新的電池組和電池模塊的開發(fā)，可以大大延長電池的使用壽命。當(dāng)前正在研發(fā)固態(tài)電池技術(shù)。它專注于兩種主要材料類型：聚合物和無機(jī)化合物，旨在實現(xiàn)物理化學(xué)特性（例如可加工性、穩(wěn)定性和導(dǎo)電性）的協(xié)同作用。

盡管這些發(fā)展對鋰離子電池技術(shù)構(gòu)成了威脅，但這并不意味著鋰離子電池將在不久的將來被取代。例如，在開發(fā)出裝有鉛酸電池的柴電潛艇之后，已經(jīng)開發(fā)了核動力，燃料電池和LIB動力潛艇，但裝有鉛酸電池的潛艇在全球潛艇市場上仍保持著重要地位。