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全固态电池迎技术革新:马里兰大学团队制备高能量密度的锂硫电池,有望用于电池产品和电动车等领域
“这是我博士阶段的最后一个项目, 在世界上首次实现了氧化物固态锂硫电池的全固态化,完全不需要添加任何液态电解液。 该技术在固态电池领域里属于技术革新,并且基于电池的原材料和制备方法,有利于该全固态电池的大规模商业化生产。”美国马里兰大学博士毕业生表示。 图丨石昌民(来源:) 最近十几年以来,固态锂硫电池逐渐地发展起来,但实现“全”固态氧化物固态电解质的锂硫电池仍存在严峻的挑战。终其原因,硫正极本身绝缘且氧化物固态电解质非常怕压、易碎,这会导致正极和电解质之间的接触变得非常差。 在以往的研究中,氧化物固态电池在硫正极和石榴石型氧化物固态电解质氧化物固态电解质(Li 7 La 3 Zr 2 O 12 ,LLZO)之间都需要添加少量的液态电解液,来保证正极和 LLZO 之间有良好的接触和锂离子传输。相比于传统手段,运用 LLZO 的全固态锂硫电池有望实现超高的能量密度。 为改善固态正极结构的界面接触、离子和电子传导, 美国马里兰大学团队制备了一种具有固态硫正极的全固态石榴石电池,他们运用 LLZO 固态电解质首次实现了全固态锂硫电池。 而这次能成功制备出“全固态”锂硫电池的关键,在于他们发现了一种固态低熔点锂盐。并且,全固态电池中的材料除硫活性物质以外,全部使用无机材料,为电池的不可燃做好了充分的准备。 固态低熔点锂盐本身具有较高的离子电导率,在室温下可达到 10 -5 S/cm。 利用这种固态低熔点锂盐,首次实现了高能量密度的全固态锂硫电池,其在 60℃ 的高电流密度下可稳定循环 200 圈,并保持 0 容量衰减。 审稿人对该技术评价称,这是很薄的石榴石电解质制成的真正固态电池,文献中描述的大多数工作使用厚颗粒,并在阴极侧添加液体来保障系统工作。 图丨相关论文(来源:ACS Energy Letters) 日前,相关论文以《由无机锂盐和双层电解质结构实现的全固态石榴石型硫化聚丙烯腈/锂金属电池》()为题发表在 ACS Energy Letters 上[1]。 马里兰大学博士毕业生为该论文第一作者,马里兰大学艾瑞克·D·沃克斯曼()教授为论文通讯作者。 首次实现高能量密度的全固态锂硫电池 该研究首次实现了运用氧化物固态电解质的“全”固态锂硫电池,但着手研究一个全新的方向谈何容易。在研究初始阶段,其实并没有抱有很大的希望,因为此前没有人做出来过。 而且,科学家们也普遍认为氧化物全固态锂硫电池“目前来看是没有希望实现的”,因为需要克服的技术难题和其他的电池体系相比实在太多了。 但是他认为,作为一名博士生即便需要花大量时间、精力以及承担失败的“高风险”,也还是需要“放手一搏”去试试。“一开始探索方法可行性的时候我是非常小心的,因为可能一个不留神,一个好的试验方法就被浪费掉了。”他说道。 图丨阴极和阴极/LLZO 界面的全固态石榴石锂硫电池的形态学特征,图片为横断面扫描电镜图像(来源:ACS Energy Letters) 在做文献调研时,发现此前几乎没有实现过类似的工作。因此,他从原始的物质性质资料入手,进行各种尝试,以此获得创新灵感。各种材料性质和实验手段大概测试了半年多的时间,才发现了现在论文中使用材料的可行性。 该研究最大的难点在于,必须确保复合正极颗粒和颗粒之间有良好的接触,他在该方向做了很长时间的研究以及探索。 他开发了一种新颖的三相硫正极,其由硫化聚丙烯腈(sulfurized polyacrylonitrile,SPAN)、熔融双锂(氟磺酰)酰亚胺(lithium bis-(fluorosulfonyl)imide,LiFSI) 和纳米石墨烯线(nano graphene wire,NGW) 混合而成。用纳米石墨烯线代替传统的炭黑,产生了机械强度更高的复合正极,同时保持了连续的电子传导。 图丨由新型三相阴极和双层-LLZO 电解质结构实现的全固态石榴石型 Li-S 电池的示意图。通过在 SPAN+NGW+LiFSI 混合物中熔化 LiFSI 并进行冷却,得到了 SPAN+NGW+LiFSI 复合阴极。灰色粒子、黄色粒子和黑线分别代表 LiFSI、SPAN 和 NGW(来源:ACS Energy Letters) 让人意外的是,课题组成员所用的固态低熔点锂盐和活性硫材料之间有非常良好的化学稳定性。“这出乎我的意料,因为测试一开始我觉得它们肯定会产生很严重的副反应,没想到尝试后发现及居然是稳定的。”回忆道。 LiFSI 向复合正极中的熔融渗透,极大地改善了阴极内的颗粒间接触和阴极/电解质界面接触。使用热处理过的三相阴极的全固态锂硫电池在 60℃条件下,表现出稳定的循环性能。 其中,在 0.167mA/cm 2 下具有 1400mAh/g 的高平均放电容量,超过 40 次循环;在 0...
智能设备 2023-05-14 11:22:18 -
掐住我们脖子的是中国人!仅马斯克的火箭公司有1000多人出自清华
掐住我们脖子的是中国人!仅马斯克的火箭公司有1000多人出自清华“掐住我们脖子的根本不是美国人,而是中国人”这是任正非任老的由衷感叹。在一次年终座谈会上,任正非对着众多华为高管直接怒怼:“还过个屁年!卡住我们脖子的根本不是美国人,而是中国人”...
智能设备 2023-05-13 10:19:30 -
热搜第一!它又“崩了”…
5月11日下午#Apple ID##苹果设备不断要求输入Apple ID密码#等话题冲上微博热搜据多位用户反映Apple ID突然无法正常登录苹果设备不断要求重新输入Apple ID密码即使输入了正确的密码系统也会提示登录失败一些用户称在某些情况下用户的Apple ID甚至被禁用无法再次登录苹果近两个月频出BUG,相关报道:今天你遇到类似的情况了吗?此外还有一个提醒苹果用户们注意!日前某行政单位工作人员王女士收到一条这样的短信短信内容像极了苹果官方,称王女士的苹果ID有异地登录的情况,需要点击短信链接查看详情。由于短信内容式与苹果短信模板过于相似,王女士就点击链接进入了下一步操作,填写了自己的苹果ID和密码,然后就以为自己已经解决了这个问题。但是当天晚上她的邮箱里就收到了这样的消息邮件中显示,王女士的苹果ID信息已更新,并且在她不知情的情况下别人在她的ID中添加了受信任电话号码。这就说明别人可以随意使用她在这个苹果ID中绑定的银行卡。果不其然,王女士查看了交易记录后发现银行卡共被盗刷了14笔,总金额为6826元。重点来了苹果发送短信的号码有区别骗子会使用虚假号码发送短信至您的手机,尽管在内容编辑上模仿的足够真实,但是仔细看还是可以看出号码前的“+”,不法分子通过软件可以任意设置号码,不过这些号码一般都是以“+”或者“00”开头的。解除绑定方法设置→Apple ID、iClould、媒体与购买项目→密码与安全性→选择您要移除的手机号即可。警方提醒1. 收到异常短信要先确认号码是否正确,不明号码大概率是诈骗短信。2...
手机互联 2023-05-13 09:34:57 -
全面禁售成定局?苹果突然被调查,库克心都碎了
自从乔布斯发布第一款iPhone后,苹果凭借强悍的A系列芯片和流畅的iOS系统,在短时间内击溃诺基亚和摩托罗拉,成为全球手机市场的新标杆,在商业奇才库克的运营下,市值一度突破3万亿美元,成为世界上最有价值的科技企业。iPhone虽然深受消费者的追捧,但苹果并非没有敌手,如华为曾在2019年以巨大的全球市场份额优势击败苹果,成为世界第一大手机厂商,但可惜的是,美国的芯片制裁,让华为手机陷入了无芯可用的尴尬处境,在未来几年内,都有可能无法动摇苹果在智能手机领域的霸主地位。然而,得益于美国制裁华为而重新建立牢不可破行业地位的苹果,非但没有进行反思,反而变得更加的傲慢、和贪婪,打着“科技环保”的幌子,将消费者当成“韭菜”,取消配送充电器,如果消费者想正常的使用iPhone,就必须高价购买充电器。曾有消费者质疑苹果取消配送充电器的真正目的,得到的却是苹果高管傲慢的回复:我就是行规,不满意可以用安卓手机!苹果的傲慢与霸道,自然要付出惨重的代价。早在去年十月份,巴西就曾因苹果取消配送充电器向其开出1.4亿的罚单,没收大量iPhone手机,并勒令苹果在巴西销售的iPhone恢复配送iPhone,否则将会被禁止进入巴西市场。除此之外,欧盟就苹果拒不履行欧盟法律,坚持使用Lightning接口下达最后通牒,明确表示苹果如果不能在2024年使用更统一、环保、先进的Type-C充电接口,将被全面禁止进入欧洲市场。值得一提的是,我国工信部也明确表示,将会全力推动电子产品充电接口标准的统一化,而央视在报道这则消息的时候,大部分画面出现了iPhone、iPad等苹果的电子产品。从央视报道画面中不难看出,我国也对苹果坚持使用Lightning接口的行为很是不满,对苹果发起旁敲侧击的警告。华为等手机厂商早已使用Type-C充电接口,且得到了欧盟等国的大力支持,苹果为何还要坚持使用技术落后的Lightning接口,甚至还为此使用加密芯片呢?主要还是苹果每年都能收取几十亿的专利授权许可费。然而,让库克心碎的是,欧盟刚刚下达最后通牒,意大利就开始对苹果下手。据外媒报道,5月11日,意大利反垄断机构AGCM正式对外宣布,苹果公司利用对App Store的绝对控制权,收取高额“苹果税”,涉嫌垄断,将正式对其展开反垄断调查。App Store是iPhone用户下载应用软件的唯一途径,应用开发商要想将软件上架App Store,就必须走苹果的支付结算通道,苹果则将会收取30%的手续费。此举不但极大的磋伤了应用开发商的热情,还让iPhone用户遭受巨大的经济损失。应用开发商为了保证自己的利润,通常采用将“苹果税”转嫁到消费者身上,这也就是所谓的“羊毛出在羊身上”。其实,意大利并非是第一个对“苹果税”动手的国家,2022年,荷兰就曾因苹果收取高昂“苹果税”作出每周500万欧元的处罚,直至苹果整改完毕。虽然财大气粗的苹果前期虽然并未将这个处罚放在心上,但随着罚款数额不断增加,苹果最后选择妥协,以降低“苹果税”的方式与荷兰达成和解。现在的苹果,并非是一家单纯的科技公司,它的身影会经常出现在美国发起的“科技战”中,不但参与美国对俄罗斯科技制裁的行动,限制俄罗斯用户使用iPhone Apple Pay等核心功能,最后被俄罗斯全面禁止公务员使用苹果所有电子产品,还成为美国打压我国科技企业的工具。在过去的几年里,苹果以莫须有的借口将欧菲光等34家中国供应商踢出苹果供应链,给这些企业几乎造成了毁灭性的打击,看不下去的央视在第一时间发出警告:中企应加快多元化布局,摆脱苹果依赖症。另外,苹果还利用庞大的影响力裹挟富士康等下游企业“逃离”中国大陆市场,将生产线搬至印度等东南亚地区。中国市场是苹果最大的市场,也是苹果供应商的集中地,如果严格执行拜登与我国“脱钩断链”的政策,那么,苹果的下场必定不会好。要知道,中国已经开始对美国采取同等反制措施,美光被审查只是一个开始。不少美媒表示,如果苹果继续坚持“我就是行规”的态度,在不久的将来,将会被市场逐步抛弃,从强盛走向衰落,即便是美国在背后大力支持,也于事无补。 ...
手机互联 2023-05-13 09:34:31 -
win11安装sqlserver失败的详细解决方案
目录删除SQL Server相关注册表解决办法:总结Win+R打开运行输入services.msc查看所有服务,停止所有与Sql Server有关的服务,如下:打开控制面板-卸载sqlserver所有相关软件;删除SQL Server相关注册表1...
数据库操作教程 2023-05-12 12:11:49 -
孟羽童离职?格力:已经离开了公司,人员流动很正常
5月10日消息,近日,网友发现格力电器直播间“明珠羽童精选”更名为“格力明珠精选”,并且头像中删除孟羽童一事。对此,有网友猜测孟羽童已经离职...
业界动态 2023-05-10 17:30:11 -
AMD宣布将于6月13日举办活动:展示下一代数据中心和AI技术
AMD宣布,将于2023年6月13日举办名为“AMD数据中心和人工智能技术首映式”的活动,通过现场和直播的方式展示公司的发展战略,以及不断扩大的数据中心和人工智能产品组合和能力。AMD似乎希望通过加速人工智能业务的发展,紧随英伟达的脚步,在蓬勃发展的人工智能领域获得更多收益...
智能设备 2023-05-10 10:49:12 -
今年新一代AppleWatch或会升级S9芯片,但外观设计不会有大变化
苹果近年在AppleWatch上换代升级是非常缓慢了,不仅外观不变,连内部芯片在去年发布的AppleWatchSeries8上都懒得升级了,而是要留到今年。虽然目前距离9月份的新一代推出还言之尚早,但最新有消息认为,苹果今年要升级AppleWatch的内部芯片,带来更快的CPU了...
智能设备 2023-05-09 12:36:09 -
印度:智能手机市场告诉我们有关其经济的信息
尽管苹果宣称印度是其下一个重要的增长点,但该国的智能手机市场却阴云密布。行业数据显示,该国的手机销量已降至2019年以来的最低水平...
手机互联 2023-05-09 09:55:59 -
苹果这一骚操作被欧盟警告!不得限制iPhone的USB-C功能
收拾苹果,欧盟又出手了!最近,欧盟工业专员埃里·布雷顿(ThierryBreton)向苹果公司发出警告信,提醒他们不允许限制第三方USB-C数据线,否则iPhone将面临禁售。众所周知,苹果从iPhone5到目前最新款的iPhone14系列,已经沿用了Lightning闪电接口整整十个年头...
手机互联 2023-05-08 08:25:50 -
前腾讯区块链业务负责人离职创业,我们和他聊了聊为何此时allinweb3|36氪专访
作者|苏子华编辑|乔芊Web3行业正往何处去?36氪获悉,前腾讯区块链业务负责人蔡弋戈,于今年年初从腾讯离开后,创立web3钱包PunkCode。过去,在区块链应用层面,腾讯是互联网大厂中的佼佼者...
区块链 2023-05-07 12:44:18 -
开源、免版权费,下一代编码格式AV2实验性支持落地
IT之家5月6日消息,开放媒体联盟(AOMedia)于2015年成立,在2018年制定了一个开源、免版权费的视频编码格式--AV1,目标是解决H265昂贵的专利费用和复杂的专利授权问题。AV1目前正在缓慢普及推进中,YouTube于2018年启用支持;Netflix于2020年支持;苹果在2022年也添加了对AV1的支持...
智能设备 2023-05-07 12:44:01