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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 -
B站Web3入口“高能链”正式上线相当于半个区块链钱包
财联社4月3日电，B站旗下的区块链平台“高能链”独立上线了App，这款App支持查看Bilibili数字藏品、链上地址搜寻及地址链资产信息。这相当于为拥有B站数字资产的用户提供了半个区块链钱包和浏览器功能，可以查看区块链地址，但不具备转账功能...
区块链 2023-04-03 18:16:26 -
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记者｜司林威B站的Web3生态有了新变化。近日，B站旗下的区块链平台“高能链”独立上线了App，这款App支持查看Bilibili数字藏品、链上地址搜寻及地址链资产信息...
区块链 2023-04-03 18:09:38 -
魅族20系列宣布搭载13根电竞级高能天线！TOP级信号质量
最近，魅族官方对魅族20系列展开了各项预热，基本上每天都会公布一项功能配置。昨天深夜，魅族官方突然"上线"，宣布魅族20系列将搭载13根电竞级高能天线，配合20种技术方案赛马调优，官方称，"无界天线，处处在线"...
手机互联 2023-02-20 09:58:44 -
高能网友打造《铃芽之旅》主题黑板画
黑板报曾是每一位心灵手巧的学生的施展才艺之所，有网友专门练习黑板画艺术，水准之高越来越令人惊叹，近日就有高能网友打造《铃芽之旅》主题黑板画，完成度之高引网友惊叹。·《铃芽之旅》讲述17岁少女铃芽为关上灾厄之“门”踏上旅途，并在过程中得到解放和成长的故事...
游戏资讯 2023-01-29 12:06:22 -
大容量、高能量密度的水系锌电池问世
IT之家1月10日消息，据中国科学技术大学网站，该校化学与材料科学学院陈维教授课题组设计了一种稳定的金属/金属-锌合金异质结界面层，实现了大面容量（200mAh/cm2）下无锌枝晶的稳定沉积和溶解反应以及高达274Wh/kg的锌溴电池能量密度。另外，大容量锌溴电池展示出优异的循环稳定性，电池模组与光伏面板集成展示了其对可再生能源的存储能力...
智能设备 2023-01-10 10:14:04 -
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联发科天玑8200官宣：12月1日发布，“冰峰能效、神U再临”
IT之家11月25日消息，今日上午，联发科官方宣布，将于12月1日正式发布天玑8200处理器，宣传语为“冰峰能效，神U再临”。IT之家了解到，iQOONeo7SE将全球首发天玑8200处理器...
手机互联 2022-11-25 11:45:52 -
RTX4090发布AMD丝毫不怵：A卡性价比高、能效好
昨晚NVIDIA发布了RTX40系列显卡，首批上市的是RTX4090、RTX408016GB及RTX408012GB三款，国内售价分别是12999、9499及7199元，相比RTX30系列涨价不少。不过RTX40系列显卡的性能提升也非常大，RTX4090号称是RTX3090Ti的2倍，再加上全新的DLSS3，NVIDIA的显卡依然有足够的自信...
智能设备 2022-09-21 10:11:34 -
英特尔MeteorLake-P内核照片曝光：6个性能核搭配8个能效核
近日，有网友分享了即将在IEEE VLSI研讨会上展示的英特尔演示文稿的PPT，内容涉及其Meteor Lake（第14代酷睿）使用的Intel 4工艺技术，同时还有英特尔Meteor Lake-P的内核照片，这是一款用于移动平台的芯片。Intel 4工艺本质上就是英特尔原来的7nm工艺，Meteor Lake是首个应用该工艺的英特尔酷睿处理器...
智能设备 2022-06-13 10:57:08 -
情况好起来了？骁龙8Gen1Plus基本确认，台积电4nm立功，能效提升30%
可以这么说，骁龙888、骁龙8Gen1的羸弱表现，让安卓手机厂商不断失去高端市场的份额，迫使消费者转投iOS阵营。事实证明，并不是没有麒麟，高通就可以高枕无忧了，毕竟苹果的A系芯片可不是吃素的...
手机互联 2022-05-20 10:37:51 -
每刻出色三星GalaxyA535G高能发布
爱集微 3 月 17 日讯，今晚10 点，三星正式发布了三星GalaxyA系列新品：GalaxyA53 5G。三星GalaxyA53 5G搭载了一块 6.5 英寸 FHD+ 分辨率的 SuperAMOLED显示屏，最高亮度达到 800nits，并支持 120Hz刷新率...
电信通讯 2022-03-18 10:05:03
