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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 -
使用SQL Server分区表功能提高数据库的读写性能
一般来说一个系统最先出现瓶颈的点很可能是数据库。比如我们的生产系统并发量很高在跑一段时间后，数据库中某些表的数据量会越来越大。海量的数据会严重影响数据库的读写性能。这个时候我们会开始优化系统，一般会经过这么几个过程：找出SQL慢查询，针对该SQL进行优化，比如改进SQL的写法，查看执行计划对全表扫描的字段建立索引引入缓存，把一部分读压力加载到内存中读写分离引入队列，把并发的请求使其串行化，来减轻系统瞬时压力分表/分库对于第五点优化方案我们来细说一下。分表分库通常有两种拆分维度：1.垂直切分，垂直切分往往跟业务有强相关关系，比如把某个表的某些不常用的字段迁移出去，比如订单的明细数据可以独立成一张表，需要使用的时候才读取 2...
数据库操作教程 2023-05-12 12:12:34 -
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 -
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手机互联 2023-05-05 08:48:29 -
蚂蚁链发布Web3全栈技术服务，与产业伙伴、开发者共建开放生态
4月26日，2023蚂蚁数科开发者大会在杭州举行，新一代Web3开放联盟链正式亮相。在现场，围绕区块链平台互联互通的生态发展，文化和旅游部艺术发展中心数字艺术与区块链实验室、浙江文化产权交易所、上海市数商协会、福建省厦门市鹭江公证处与蚂蚁链共同启动生态共建仪式，将积极推进数字资产有序健康发展，培育健全数字资产要素市场生态...
区块链 2023-04-27 19:33:57 -
第二届“长江杯”动力电池集成及管理技术挑战赛初赛在京举办
4月24日，第二届“长江杯”动力电池集成及管理技术挑战赛高校组初赛在北京唯实国际交流中心正式开启。中国汽车工程学会副秘书长张旭明，宜宾市委常委、副市长李翔，宜宾市政府副秘书长惠德宏，宜宾市科技局党组书记、局长赵兵兵及评审专家团队参加了活动...
智能设备 2023-04-24 18:02:18 -
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智能设备 2023-04-24 18:02:16 -
传三星将提高GalaxyS24系列内存配置，“Ultra”机型会获得最高16GB内存
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手机互联 2023-04-20 21:04:07 -
小鹏汽车「扶摇」技术架构正式发布最核心技术全部整合
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业界动态 2023-04-14 07:36:17 -
市场监管总局：积极探索大数据、区块链、人工智能等新技术在互联网平台监管执法中的应用
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区块链 2023-04-13 17:19:26 -
远程办公兴起后，更多美国公司把高技能岗位迁往海外
4月12日消息，许多美国公司开始将部分高技能工作岗位迁移到海外。分析认为，疫情使得这些企业相信许多工作可以通过远程方式完成；而美国劳动力短缺和工资上涨加速了这一趋势...
互联网 2023-04-12 21:30:22
