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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 -
MotoEdge40宣传图片出现在网上展示四种不同的颜色
摩托罗拉正准备向公众发布多款新智能手机，包括计划在中国发布的Razr+2023或Razr40Ultra，以及预计很快在全球发布的Edge40。最近，MotoEdge40的宣传图片出现在网上，展示了手机的设计和颜色选择...
手机互联 2023-04-25 09:24:08 -
矿业大学校友比特币爆仓致“诈捐”背后：或因币价上涨做空失败
近期，中国矿业大学校友吴幽因未能履行2019年承诺向母校捐赠的1100万元人民币，被中国矿业大学教育发展基金会告上法庭后成为了失信被执行人，事件引发公众关注。吴幽解释称，其是由于“比特币合约爆仓”导致，对此贝壳财经记者复盘发现，2019年吴幽宣布捐款期间比特币价格实际整体呈上涨态势，因此其有可能是因为做空导致爆仓...
区块链 2023-03-20 10:53:29 -
GPT：网上遇到攻击你的人怎么办？
摘要：网上遇到攻击你的人怎么办？关键词：网络，攻击，怎么办我：网上遇到攻击你的人怎么办？GPT：如果您在网上遇到攻击您的人，我理解这可能会让您感到不安和困惑。以下是一些建议：保持冷静并保持理智...
游戏资讯 2023-03-17 12:47:45 -
那些拥有多结局的经典游戏，当上大魔头才最符合人性
很多游戏都设计了多重结局，一般包含：好结局、坏结局，以及不好不坏的结局。玩家们在没有攻略的情况下，最容易打出来的往往都是默认结局，不会太好...
游戏资讯 2023-03-15 20:24:42 -
中国矿业大学90后校友回应“捐款门”：因炒比特币合约亏损严重
3月14日晚间，当事人吴幽回应“捐款1100万未兑现”的原因时称，因比特币合约爆仓，数字资产几乎归零，之后名下基金所投项目出现流动性危机无法退出，最终导致无钱履约。财联社3月15日讯（记者徐赐豪、刘淮西）此前元宇宙NEWS记者报道“捐款1100万未兑现遭母校基金会起诉起底镜湖资本90后创始人”一事有了新进展...
区块链 2023-03-15 10:02:20 -
香港科技大学鼓励学生使用ChatGPT，使用还可加分
IT之家3月14日消息，据《香港经济日报》报道，香港科技大学的一门课程鼓励学生在期中报告中使用ChatGPT，并承诺给予额外加分。该课程的负责人，科大副教授兼高级顾问（创业）黄岳永认为，ChatGPT将对未来的学习方式产生深远和不可逆转的影响，能够提升学生的知识深度和创造力，并呼吁教育界尽快实践其应用和讨论其影响...
智能设备 2023-03-14 10:49:21 -
香港科技大学允许学生有限度使用ChatGPT
IT之家3月3日消息，人工智能(AI)聊天机器人ChatGPT掀起网络热潮，不少大学生被指会利用其做功课和写论文等，令院校头痛不已。香港科技大学（IT之家注：简称“香港科大”或“港科大”）近日向教职员工发信，允许学生有限度使用ChatGPT...
智能设备 2023-03-03 10:25:26 -
调查显示：我国游戏玩家比普通大学生更想结婚成家
财新国际发布了一篇新报道称，虽然近年来中国年轻人组建家庭的欲望急剧下降，结婚人数也越来越少，但是“传统观念里内向的宅男”反而更有结婚成家的欲望。报道中介绍了多对夫妻和情侣的事迹，他们的感情都与游戏息息相关...
游戏资讯 2023-02-08 18:14:13 -
苹果官网上架翻新iPhone13，全系大降价！
最近很多同学问我，官方翻新的机器怎么样？值得买么？其实，苹果官方翻新产品和咱们理解的「二手设备」有些不同，所有的设备都会返回OEM（代工的工厂），进行全面的维修和翻新。翻新设备会在翻新过程中更换整机序列号，重新登记出厂日期，更换为独有的白色包装，防止被充当全新设备销售...
手机互联 2023-02-01 08:59:51 -
应对学生通过ChatGPT生成论文，斯坦福大学推出DetectGPT
IT之家1月29日消息，大型语言模型（LLM）的使用正在激增，尤其是ChatGPT最近非常火爆，然而由于其太过强大，甚至可以为学生生成论文。正因为如此，现在需要有检测机器生成的文本的系统...
智能设备 2023-01-29 09:49:40 -
法国一顶尖大学禁止使用ChatGPT，以防止欺诈和剽窃
IT之家1月28日消息，据路透社报道，法国顶尖大学之一巴黎政治学院禁止使用ChatGPT，以防止欺诈和剽窃。ChatGPT是一种基于人工智能的聊天机器人，可以生成连贯的文章或者论文...
智能设备 2023-01-28 10:12:18
