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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 -
Gurman：苹果iPhone16Pro/Max必然会采用固态按钮
IT之家5月8日消息，之前一直有消息称苹果iPhone15Pro系列机型将采用固态按键，然而知名苹果分析师郭明錤4月发推称苹果由于“未解决的技术问题”已经在今年的iPhone中取消了固态按键设计，改回原本的实体按键设计。关于这一消息，彭博社的MarkGurman在其最新的PowerOn时事通讯中也有所提及...
手机互联 2023-05-08 08:32:22 -
供应商疑似爆料？iPhone15Pro机型将不再配备固态按钮
在今天的一封股东信中，苹果供应商CirrusLogic似乎证实，iPhone15Pro机型将不再配备固态按钮。信中写道，尽管如此，在我们讨论的HPMS机会中，我们在之前的股东信中提到的，计划于今年秋天推出的一种新产品，预计不再按计划上市...
手机互联 2023-05-07 12:43:40 -
韩国计划向电池产业投资151亿美元，想率先量产固态电池
4月20日消息，韩国政府周四宣布，将与该国顶级电池制造企业联合投资，计划到2030年投入20万亿韩元（约合151亿美元）来开发固态电池等先进电池技术。韩国产业通商资源部称：“这项联合投资将使韩国率先实现商业化固态电池生产...
业界动态 2023-04-20 21:03:07 -
郭明錤：苹果iPhone15Pro系列机型将取消固态按键设计
IT之家4月12日消息，之前一直有消息称苹果iPhone15Pro系列机型将采用固态按键，然后刚刚知名苹果分析师郭明錤称苹果已经取消了这个设计。郭明錤称，其最新调查指出，因量产前无法克服技术问题，故两款高端iPhone15Pro系列(Pro&ProMax)将取消市场高度关注的固态按键设计，改回原本的实体按键设计...
手机互联 2023-04-12 11:03:23 -
确定了！iPhone15“真机”曝光：C口、固态按键实锤
4月11日消息，在抖音上有一段关于iPhone15Pro的机模视频流出，看起来与之前曝光的固态按键、USB-C接口、钛合金框架的信息基本一致，还显现一些机身细节。（图源：抖音）从展示的模型来看，苹果对iPhone15Pro机身侧面的按键进行了调整，将当前两个独立按钮的音量键改成一个细长的按钮，静音键也将改为按压式，支持添加功能指令，类似AppleWatchUltra的自定义侧键...
手机互联 2023-04-12 08:41:39 -
苹果iPhone15Pro机模曝光：采用USB-C接口、固态按键
IT之家4月11日消息，近日，一段iPhone15Pro机模的视频在抖音上流出，展示了该设备的传闻设计。据悉，iPhone15Pro的主要硬件特性包括固态按键、USB-C接口和钛合金框架...
智能设备 2023-04-11 10:38:00 -
iPhone15Pro最新爆料，固态按键+无边框ID，带来全新的外观
声明：原创不易，禁止搬运，违者必究！虽说iPhone15系列的上市要等到今年的9月份才会上市，但是关于iPhone15系列的相关消息有不少。从爆料的消息上来看，iPhone15系列和iPhone14系列一样，都比较倾向于Pro系列机型的堆料，所以iPhone15Pro系列更有看点...
手机互联 2023-04-05 09:32:04 -
iPhone15Pro引入一种超低功耗模式手机没电触控固态按键仍可使用
根据消息苹果将采用一种超低功耗模式，无论手机是否有电或者处于关机状态，都可识别固态触摸按键的操作。这种超低功耗模式已在A16处理器上具备，例如“查找我的”和“ApplePay”功能都可以在手机没电时工作，对于iPhone15Pro这种模式将扩展到触摸按键上...
手机互联 2023-03-31 09:49:28 -
苹果iPhone15Pro设计图曝光：采用固态音量和静音按键
IT之家3月21日消息，在今年9月份发布新款iPhone之前，有博主@鸿漾科技在抖音上分享了一段视频，展示了iPhone15Pro和iPhone15ProMax的CAD设计图。视频显示，这两款高端机型将取消分体式音量加减键和侧面静音开关，而是有一个整体的细长按键来调整音量...
智能设备 2023-03-21 10:42:03 -
大容量畅玩Framework推出2TBSteamDeck固态硬盘
今日（2月10日），据外媒报道，模块化笔记本FrameworkLaptop的制造商将为SteamDeck提供第三方的固态硬盘。据了解，SteamDeck中使用的是一种M.22230规格小型模块化固态硬盘，长度仅有30毫米...
游戏资讯 2023-02-10 10:15:45 -
苹果固态按键专利曝光，iPhone静音键或被移除！
去年十月知名分析师郭明錤首次提到，今年iPhone15Pro系列机型苹果会将实体音量键、电源键改为固态按键。固态按键是指电源和音量键无法上下活动，而是固定在机身上，类似于iPhone7/8手机上的Home键，通过TapticEngine来模拟按压触感...
手机互联 2023-01-21 04:10:58
