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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 -
2023淘宝天猫618：5月26日晚8点开始预售，6月20日晚24点结束
5月10日消息，淘宝天猫618总负责人暮珊表示，今年淘宝天猫618是历史上最大投入的一届。淘宝天猫今年618全周期预计实现超600亿流量曝光，同时阿里妈妈还提供总计23亿红包为超100万商家带来百亿流量支持...
互联网 2023-05-10 16:25:17 -
华为Mate60系列曝光，麒麟回归，有望搭载5G，或将10月份发布
据最近的消息透露，华为Mate60系列有望搭载5G，或将在10月份正式发布。华为Mate60系列手机还将拥有更加出色的性能和功能，可以让用户获得更加愉快的使用体验...
手机互联 2023-04-28 14:50:55 -
研究发现：ChatGPT能够准确预测股票走势，未来有望取代分析师
IT之家4月28日消息，最近的一项研究表明，ChatGPT是一种高度先进的AI机器人，在预测股票走势方面有着惊人的能力，而且准确度极高。因此，这引发了人们对人工智能模型在未来几年取代人类投资分析师的可能性的猜测...
智能设备 2023-04-28 10:05:19 -
加密货币“冬天”结束？渣打预计比特币价或升至10万美元
参考消息网4月26日报道据路透社伦敦4月24日报道，渣打银行24日说，到2024年底，顶级加密货币比特币的价格可能会达到10万美元，所谓的“加密冬天”已经结束。渣打银行数字资产研究主管杰夫·肯德里克在一份投资简报中说，比特币可能会从一些因素中获益，包括最近的银行业动荡，美联储结束加息周期带来的风险资产稳定，以及加密货币挖矿的盈利能力提升...
区块链 2023-04-27 14:56:25 -
3月全国光伏组件产量同比增长76.4%；微信已支持数字人民币钱包付款丨明日主题前瞻
①3月全国组件产量同比增长76.4%机构称光伏市场具有较好长期成长性4月26日，中国光伏行业协会发布2023年3月全国光伏制造行业运行简况。分环节看，2023年3月，全国太阳能级多晶硅产量环比增长12.3%，同比增长32.3%；硅片产量环比增长18.0%，同比增长20.2%，其中单晶硅片产量占比约98.5%；电池片产量环比增长22.3%，同比增长44.4%，其中单晶电池片产量占比约98.0%；组件产量环比增长14.5%，同比增长76.4%，其中单晶组件产量占比约99.4%；逆变器产量环比增长30.7%，同比增长95.8%...
区块链 2023-04-27 14:56:15 -
消息称从去年3月份开始iPhone15设计方案几乎全部是USB-C接口
[TechWeb]4月24日消息，据外媒报道，外界普遍预计，苹果从今年下半年推出的iPhone15系列智能手机开始，就将放弃闪电接口，转向USB-C接口，以便符合欧盟在电子产品充电接口方面的相关规定。但从外媒最新的报道来看，苹果在欧盟的相关方案被批准之前，就已开始设计采用USB-C接口的iPhone...
手机互联 2023-04-25 09:24:14 -
苹果MR新品进入最后冲刺阶段产业链核心标的有望充分受益
供应链证实，目前苹果MR新品已进入最后冲刺与供应链拉货阶段，苹果研发多年的MR新品最快会在今年6月WWDC发表。供应链证实，目前苹果MR新品已进入最后冲刺与供应链拉货阶段，除原先已知的立讯精密与扬明光等之外，鸿海集团旗下GIS也入列供应链，GIS负责的苹果MR订单品项为与最终成品出货距离最近的镜头贴合业务，近期GIS内部已全力冲刺赶工...
手机互联 2023-04-25 09:24:02 -
必应聊天改进报告：正确显示数学公式，减少非正常结束对话情况
IT之家4月22日消息，微软必应（Bing）官方博客更新动态，分享了自4月7日至21日的必应聊天（BingChat）改进报告，其中最大的亮点在于引入了LaTeX标记，可以正确显示数学公式。IT之家附该博文主要内容如下：支持LaTeX：在添加对LaTeXmarkup的支持之后，允许必应聊天正确显示复杂的数学表达式...
智能设备 2023-04-22 10:40:28 -
iPhone15ProMax有望实现5-6倍光学变焦
据悉，虽然iPhone目前最大支持3倍光学变焦，但有传言称今年会发生变化。人们普遍预计下一代iPhone15ProMax将配备所谓的“潜望镜镜头”，可实现高达两倍的光学变焦...
手机互联 2023-04-20 21:03:15 -
Netflix宣布结束25年DVD租赁业务，9月底邮寄最后一张光盘
IT之家4月19日消息，流媒体巨头Netflix周二在一篇博客文章中宣布，该公司正在逐步关闭其DVD-by-mail邮寄租赁业务，这一服务已维持了大约25年。该公司表示，其DVD租赁业务一直在萎缩，将无法继续提供优质服务...
智能设备 2023-04-20 21:02:49 -
马斯克的星际飞船最快将于今晚发射升空：有望改变太空探索现状
马斯克的SpaceX星际飞船今晚正式点火发射，你觉得他会成功吗？（来源：科技大佬见闻）4月17日消息，SpaceX计划于美国东部时间周一早上进行发射测试，首次尝试将整个星际飞船系统点火升空。如果一切顺利的话，这将为人类探索太空带来全新方式...
智能设备 2023-04-18 08:17:46
