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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 -
华为P60Pro上手体验：设计与影像双双革新，长焦夜景很有东西
【天极网手机频道】上周的时候，华为正式推出了全新的P60系列旗舰，包含P60、P60 Pro以及P60 Art，三款产品，在设计、影像等方面都进行了创新，我们也是非常有幸拿到了其中的Pro版本，并且体验了一段时间，今天就来和大家分享一下。高颜值与质感兼备 “考拉”模组辨识度拉满华为的P系列产品一直兼顾着时尚和科技，在工业设计这块总会给消费者带来一些惊喜，这次的华为P60 Pro同样也不例外，其独特的设计给我留下了很深的印象...
手机互联 2023-04-03 08:43:06 -
《生化危机4》重制版与原版对比：图像革新视角优化
IGN发布了《生化危机4》重制版和原版的对比视频，一起来看看！微博视频观看地址>>>《生化危机4》早在2005的Gamecube上就为恐怖游戏树立了标杆，如今该作的重制版依然保持了水准。不仅在画面、建模等技术层面的进步巨大，镜头处理、场景安排等游戏细节也有了明显的优化...
游戏资讯 2022-10-21 11:13:17 -
《狼人杀》蒸汽朋克卡牌亮相角色革新带来新体验
在今日的bilibili桌游棋牌狂欢节发布会中，《狼人杀》官方蒸汽朋克主题卡牌正式亮相，该系列于2021年11月正式发售，在前作的基础上对狼人杀角色形象进行了全面升级，并增加了全新原创角色，给玩家带来逻辑对决新体验。本套蒸汽朋克主题卡牌灵感来源于维多利亚时期流行的蒸汽朋克美学，它是一种独特的艺术风格，会让人直观感受到那个时期魔法与科技共存、机械的冰冷质感与繁复华丽的美感糅合在一起的奇妙特质...
游戏资讯 2022-10-02 23:14:25 -
体验革新更安全可靠，2021vivo开发者大会定档本月16日
网易手机讯，2021年12月8日消息，年终将至，各大厂商也纷纷拿出压箱底的干货。这不，作为国内头部大厂的vivo也于12月6日正式官宣，将于12月16日举办今年的vivo开发者大会（VDC）...
手机互联 2021-12-08 16:03:21 -
利润翻倍中国5G巨头终于翻身：手机全面革新
中兴通讯发布2021半年报，实现营收530.71亿元，同比增长12.44%；归母净利润40.79亿元，同比增长119.60%。报告期内，公司整体毛利率同比上升2.71个百分点36.14%，其中运营商网络毛利率为42.83%，较上年同期的36.34%上升6.49个百分点，主要是由于5G产品毛利率上升所致...
手机互联 2021-08-28 03:52:03 -
小度智能屏X10测评：外观革新 声纹识别提供专属服务
【环球网智能测评 张益达】9月30日，百度方面传来消息宣布旗下智能生活事业群组业务完成了独立融资协议的签署，也就是说我们所熟知的小度即将在市场上大展拳脚。果不其然一个月后，小度就举办了秋季新品发布会，发布其有"大屏新旗舰"之称的小度智能屏X10...
智能设备 2020-10-30 21:48:05 -
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智能设备 2020-10-30 21:48:02 -
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智能设备 2020-10-30 21:48:02 -
特斯拉研究太阳能革新电网技术
站搜网2月18日消息 站搜网获悉，据Electrek报道，特斯拉正在研究“可扩展的分级能源分配网格”技术，这可能会彻底改变电网分配太阳能的方式。站搜网了解到，到目前为止，特斯拉的能源部门，主要涉及部署分布式太阳能发电和能源存储资产...
业界动态 2020-02-18 18:02:04 -
我在ChinaJoy上看到了移动游戏革新的另一种武器……
在《王者荣耀》游戏中，有时候我们玩一个新英雄，为了在排位、匹配情况下不坑队友，会选择进入人机模式去练习、熟悉这个英雄的技能，以前的人机模式一般是比较简单的，人机打输了很可能被小伙伴笑话。不过后来，《王者荣耀》里加入了一个超强人机模式，一时间让很多资深玩家被电脑虐到怀疑人生...
智能设备 2019-08-12 16:20:14 -
航空业革新：空客将推出混合动力飞机
站搜网6月16日消息 据界面新闻援引彭博社报道，空客正考虑在未来15年内推出混合动力版本的A320neo客机，此举将标志着航空航天业的技术飞跃。此前空客曾公开表达了对混合动力飞机的兴趣，现在空客考虑将该技术应用在其最重要的商用客机上，但目前尚未有明确的时间表...
业界动态 2019-06-16 21:38:06
