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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 -
为什么买华为的人越来越少？可能是有以下5点原因所指出的真相！
近年来，随着华为手机的不断发展，其市场份额也不断增加。然而，最近有报道称，买华为手机的人越来越少...
手机互联 2023-05-12 09:53:15 -
屏幕更大、还是更小？用户需求或帮助折叠屏加速普及
最近有两条相关的消息一经出现，就引发了诸多关注。其一，是有网友隔空喊话小米集团创始人、董事长雷军，提出小米是否能做一些小尺寸的手机；其二，则是有爆料称，vivo旗下的XNote产品线可能已经被终止...
手机互联 2023-05-07 12:44:25 -
聊聊拍照那些事：五一外出你更喜欢用相机还是手机？
【手机中国】这个五一小长假，想必不少年轻人早早就做好了外出旅游的攻略，他们甚至具备专业摄影师身上必备的素质，知道在哪可以拍出好照片，这也就是现在流行的打卡。关于拍照这件事，我们想聊的是：五一旅拍你更喜欢用相机还是手机？相机的优点和缺点都很明显，优点就是显得专业，出片质量更高；缺点就是使用起来有一定的门槛，携带起来也不是很方便，而且后期要花功夫修图...
手机互联 2023-04-30 12:37:46 -
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手机互联 2023-04-30 12:37:42 -
炒币还是炒房？美国首个比特币房地产交易平台本周上线
用波动性极高的比特币去买波动性正在变高的美国房地产，这算不算一种“以毒攻毒”？财联社4月25日讯（编辑马兰）比特币买房或许不是新鲜事，但在全球范围来说仍是小众交易。目前接受比特币购买房地产的国家只有泰国、土耳其、葡萄牙和阿联酋等国家...
区块链 2023-04-25 10:11:35 -
每一个风口出现，出书的都跑在最前面，还是同一拨人
出品|三言Pro自ChatGPT横空出世以来，AIGC无疑科技圈儿最火的话题之一。国内外的科技公司纷纷宣布入局，谷歌的Bard、百度的文心一言、阿里的通义千问......很多公司产品还没出来、或还在内测，行业人士都还没完全搞明白，诸多讲述AIGC、ChatGPT的相关书籍就已经出现了...
区块链 2023-04-20 21:04:27 -
美媒揭秘大模型训练数据集：部分内容有些"脏"
4月20日消息，过去四个月，人工智能聊天机器人变得越来越受欢迎，它们能够完成各种任务，比如写复杂的学术论文和进行紧张的对话，能力很令人惊叹。聊天机器人并不像人类那样思考，它们甚至不知道自己在说什么...
互联网 2023-04-20 21:02:05 -
这波更新有点猛呀！ColorOS13.1正式版的升级计划来了
这波更新有点猛呀！ColorOS13.1正式版的升级计划来了，看了下密密麻麻的有好多机型啊，一共55款，不止OPPO手机，还有平板和一加手机，时间从4月一直到6月，5月是高峰期，很多款机型都是在这个月适配，大家可以留意一下自己在用的机型在不在名单中！大家还记得4月初的时候，鲁大师公布了一些和手机相关的榜单，其中ColorOS还是2023年第一季度鲁大师最流畅系统，好像之前ColorOS在这个榜单基本都是前几的水平。更新到ColorOS13后，有了内存基因重组技术和焕新存储技术等，流畅度更给力了，所以能升级的小伙伴建议可以升级一下...
手机互联 2023-04-18 08:45:10 -
魅族粉丝看了流泪！从Flyme5到Flyme10，最好用的系统还是魅族
初代的flyme定制系统可能不是很多人用过，但时间来到2015年以后，魅族完成了子品牌战略布局，在高端上有魅族Pro5系列，在中端上有魅族MX5系列，低端上也有魅蓝Note系列和魅蓝系列，黄章这个CEO还算称职。但我认为魅族的灵魂是Flyme系统，2015年诞生的“Flyume5”，从此就封神了！带你认识旧系统：可以看到Flyme5的设计是非常超前的，如果说4代的蓝色不算耐看，6代系统的蓝色有些重度，那么5代的调色和一个（的设计就是最佳的点睛之笔，这也应证了：魅族Flyme5是这三代当中最好用的系统...
手机互联 2023-04-18 08:18:21 -
三六零公告：胡欢承诺未来12个月还是大股东公司没有定增计划
【网易科技4月6日报道】三六零集团发布公告称，近日有媒体报道称公司有关股东可能减持，为避免对投资者产生误导，公司特发公告说明，周鸿祎承诺12个月内不减持公司股份，胡欢承诺6个月内不减持且未来12个月还是大股东，公司没有定增计划。公告显示，经公司董事会函询周鸿祎先生及胡欢女士，双方明确做出承诺：周鸿祎作为上市公司实控人，明确承诺于2023年4月4日起未来12个月内，不减持其持有的三六零股份...
智能设备 2023-04-06 13:18:43 -
马斯克“忌惮”的ChatGPT，让人类更聪明还是更愚蠢？
诞生于茧房，逃不出高墙作者|瀚星封面来源|摄图网从投资入股到“反目成仇”，马斯克与OpenAI在人工智能这条路上渐行渐远。3月29日，未来生命研究所(FutureofLifeInstitute)发布一封公开信，呼吁所有AI实验室立即暂停训练比GPT-4更强大的AI系统至少6个月...
智能设备 2023-04-05 10:18:36
