#figaro时装周#
2021秋冬的绅士着装已被dunhill唤醒,带来全新的视觉面貌![羞嗒嗒]本季秋冬系列品牌重整思路,在追求极致剪裁的基础上发挥创意,将象征阶级的元素打散,以英式灵感重新代入,通过斑斓色彩与绚烂印花,丰富搭配层次;单品也保持了外观与功能上的最大平衡,比如dunhill Compendium机能大衣,借拉链做分割效果,轻松塑造出不同穿搭方式,突破了固有的穿戴思路,让每一位当代绅士在任何场合都可以恰如其分。

【取代锂电池?氯离子电池能否掀起"绿色革命"[思考]】11年前,因铅酸蓄电池企业污染,江苏大丰50多名儿童血铅中毒,其中不乏10个月大的婴儿。这件事深深触动了李明强,也改变了他的人生轨迹。

“我一辈子都会研究绿色动力电池,要让百姓用着放心。”英国学成归来的他立即加入大连理工大学,从事绿色动力电池研究,相继研制出高寿命镍锌电池、碘离子电池和溴离子电池。

近日,李明强团队又提出一款基于盐包水电解质的高性能氯离子电池,该水系氯离子全电池可以在0~3.1伏电压区间内运行,能量密度达262瓦时/千克,寿命达2000次(保持率70 %)。如此高的循环稳定性首次在氯离子电池体系中实现。相关研究成果发表于iScience。

图:测试中的氯离子电池

【更加环保的潜力军】

“与传统动力电池不同,绿色动力电池不采用含毒成分材料,生产使用过程中和废弃后都不会污染环境,是一类高性能、无污染的储能系统。”李明强在接受《中国科学报》采访时表示。

氯离子电池是绿色动力电池的一种,该电池理论体积能量密度高(2500 Wh/L)、成本低、安全性好。由于海水、矿产、盐湖等均含有丰富的氯资源,氯离子电池也被认为是潜在的“下一代”电化学存储设备。

然而,氯离子氧化还原材料的不稳定性及在电解质中的溶解性,导致氯离子电池循环寿命短(100次左右),从而限制其在储能领域的发展应用。

李明强团队研发的高压水系氯离子全电池,则采用碳材料做正极,饱和四甲基氯化铵水溶液做电解质,金属锌做负极,“解决了电极材料在电解质中溶解和循环寿命短的问题,有望推动氯离子电池取代锂离子电池”。

实际上,高压水系氯离子电池相较于传统“热门”电池有诸多优势。“它比易燃、有毒有机电解质锂离子电池更安全;比低能量密度镍氢电池理论体积能量密度更高;氯资源可取自海水、矿产等,比使用成本高昂的质子交换膜与铂触媒燃料电池成本更加低廉。”李明强说。

论文第一作者、大连理工大学研究生李彤向《中国科学报》介绍,“基于盐包水电解质的高性能氯离子电池”指该氯离子电池采用盐包水电解质,后者是指溶质和溶剂(水)质量比/体积比都远大于1的电解质,“可大幅提升水系电解液的电化学窗口,使电池具有更高能量密度,并且环保安全”。

【多次试错终得突破】

实际上,李明强从2006年就开始关注绿色动力电池,10多年过去了,国内外研究氯离子电池团队依然很少。

“针对当前电池问题,我不会随大流盲目研发,而是找到根本解决路径,氯离子电池研究比较超前,而且存在很多技术难点。”李明强看问题的角度有所不同。

在研发氯离子电池这些年里,他遇到了充放电效率低、活性物质利用不完全、循环寿命低、充放电状态不稳定等诸多技术难题。该研究最为惊喜的进展,是解决了氯离子电池循环寿命短的问题。

正极材料在电解质中溶解的问题是造成氯离子电池循环寿命短的主要原因。李明强说,“此前,我们主要采用金属氯化物和金属氯氧化物作为氯离子电正极材料,电解质为离子液体,电极材料会在电解质中溶解,使氯离子电池容量衰减严重,从而导致较低循环寿命(约100次)。”

为了选择合适的电解液,该团队曾尝试过不同的有机试剂做溶剂,但电极溶解问题一直没有得到改善。在查阅相关资料、分析讨论后,他们发现高浓度电解质对电极材料的溶解具有抑制作用,而氯盐在水中具有较高溶解度,于是采用了盐包水电解质。

正极材料的选择则更为曲折。“当时国内外有关氯离子的研究都是以氯化物和氯氧化物为主,直到看到《自然》发布的一项锂离子电池研究成果,科研人员利用卤族元素(溴、氯)+石墨开发出一种与传统锂电池完全不同的正极材料。”李彤告诉记者。

“此前,碳材料主要被用作超级电容器正极材料。工作机理有本质上的不同。超级电容器是通过电极与电解质之间形成的界面双层存储能量,不是离子迁移,而我们研发的电池属于离子电池,主要依靠氯离子在正负极之间来回移动实现能量存储。”李彤解释说。

受到启发,团队开始尝试使用碳材料作为正极材料,结果显示,它可以解决电极材料在电解质中溶解的问题。

虽然电解质溶解问题解决了,但循环寿命还是不理想。随后,团队经过3天密集查阅资料、讨论对策、制定实验方案,终于找到集流体这一容易被忽略的影响循环寿命的因素。

“我们尝试了很多集流体,不锈钢箔、钛片、镍箔等,效果都不理想,最后尝试将碳材料制成浆涂抹在石墨箔上,氯离子电池循环寿命低的难题终于得到解决,这为阴离子电池正极材料的开发提供了新思路。”李彤说。

【产业化之光显现】

虽然此次研发的氯离子电池具有高安全性、成本低、制备工艺简单等优势,但距离产业化依然有一段艰难的路要走。

李彤告诉记者,此次研发的氯离子电池正极材料比容量在100~140 mAh/g之间,低于目前商用锂离子电池三元材料的比容量(155~220 mAh/g)。

此外,氯离子电池库仑效率为90%,还要继续寻找合适的电解质添加剂,构建更加稳定的电解质,从而避免电解质中氯离子的损失,或通过降低碳材料缺陷浓度和表面含氧官能团改善电池库仑效率。

推进氯离子电池等绿色动力电池产业化是李明强多年来一直追求的事业。已是副教授的他直言:“这十几年,我一心要做绿色动力电池转化。”

实际上,在黎明前的孤路上行走,李明强也有过动摇,但每当取得一点进展,他又兴奋地继续前行。“我们还开展了溴离子电池、碘离子电池等绿色动力电池研究,这种阴离子电池之间有相通机理,当其中一种电池进入研究瓶颈时,可能会在另一种电池研发中找到灵感。”李明强说。

目前,李明强校内团队成员只有4人,但大家对绿色动力电池研发可谓痴迷。“我跟学生每天都会去实验室,没有周末,一天不去大家都会觉得不舒服,而我一天去好几次。”接受采访时,他刚从实验室回来。

目前,已经有企业陆续找到李明强商谈绿色动力电池研发和推广事宜,先前研发的镍锌电池也已做出成品,即将产业化。“我希望,未来支持绿色动力电池发展的项目多一些、人才多一些、眼光远一些。”李明强说。https://t.cn/A6tJ2CQU

【取代锂电池?氯离子电池能否掀起"绿色革命"[思考]】11年前,因铅酸蓄电池企业污染,江苏大丰50多名儿童血铅中毒,其中不乏10个月大的婴儿。这件事深深触动了李明强,也改变了他的人生轨迹。

“我一辈子都会研究绿色动力电池,要让百姓用着放心。”英国学成归来的他立即加入大连理工大学,从事绿色动力电池研究,相继研制出高寿命镍锌电池、碘离子电池和溴离子电池。

近日,李明强团队又提出一款基于盐包水电解质的高性能氯离子电池,该水系氯离子全电池可以在0~3.1伏电压区间内运行,能量密度达262瓦时/千克,寿命达2000次(保持率70 %)。如此高的循环稳定性首次在氯离子电池体系中实现。相关研究成果发表于iScience。

图:测试中的氯离子电池

【更加环保的潜力军】

“与传统动力电池不同,绿色动力电池不采用含毒成分材料,生产使用过程中和废弃后都不会污染环境,是一类高性能、无污染的储能系统。”李明强在接受《中国科学报》采访时表示。

氯离子电池是绿色动力电池的一种,该电池理论体积能量密度高(2500 Wh/L)、成本低、安全性好。由于海水、矿产、盐湖等均含有丰富的氯资源,氯离子电池也被认为是潜在的“下一代”电化学存储设备。

然而,氯离子氧化还原材料的不稳定性及在电解质中的溶解性,导致氯离子电池循环寿命短(100次左右),从而限制其在储能领域的发展应用。

李明强团队研发的高压水系氯离子全电池,则采用碳材料做正极,饱和四甲基氯化铵水溶液做电解质,金属锌做负极,“解决了电极材料在电解质中溶解和循环寿命短的问题,有望推动氯离子电池取代锂离子电池”。

实际上,高压水系氯离子电池相较于传统“热门”电池有诸多优势。“它比易燃、有毒有机电解质锂离子电池更安全;比低能量密度镍氢电池理论体积能量密度更高;氯资源可取自海水、矿产等,比使用成本高昂的质子交换膜与铂触媒燃料电池成本更加低廉。”李明强说。

论文第一作者、大连理工大学研究生李彤向《中国科学报》介绍,“基于盐包水电解质的高性能氯离子电池”指该氯离子电池采用盐包水电解质,后者是指溶质和溶剂(水)质量比/体积比都远大于1的电解质,“可大幅提升水系电解液的电化学窗口,使电池具有更高能量密度,并且环保安全”。

【多次试错终得突破】

实际上,李明强从2006年就开始关注绿色动力电池,10多年过去了,国内外研究氯离子电池团队依然很少。

“针对当前电池问题,我不会随大流盲目研发,而是找到根本解决路径,氯离子电池研究比较超前,而且存在很多技术难点。”李明强看问题的角度有所不同。

在研发氯离子电池这些年里,他遇到了充放电效率低、活性物质利用不完全、循环寿命低、充放电状态不稳定等诸多技术难题。该研究最为惊喜的进展,是解决了氯离子电池循环寿命短的问题。

正极材料在电解质中溶解的问题是造成氯离子电池循环寿命短的主要原因。李明强说,“此前,我们主要采用金属氯化物和金属氯氧化物作为氯离子电正极材料,电解质为离子液体,电极材料会在电解质中溶解,使氯离子电池容量衰减严重,从而导致较低循环寿命(约100次)。”

为了选择合适的电解液,该团队曾尝试过不同的有机试剂做溶剂,但电极溶解问题一直没有得到改善。在查阅相关资料、分析讨论后,他们发现高浓度电解质对电极材料的溶解具有抑制作用,而氯盐在水中具有较高溶解度,于是采用了盐包水电解质。

正极材料的选择则更为曲折。“当时国内外有关氯离子的研究都是以氯化物和氯氧化物为主,直到看到《自然》发布的一项锂离子电池研究成果,科研人员利用卤族元素(溴、氯)+石墨开发出一种与传统锂电池完全不同的正极材料。”李彤告诉记者。

“此前,碳材料主要被用作超级电容器正极材料。工作机理有本质上的不同。超级电容器是通过电极与电解质之间形成的界面双层存储能量,不是离子迁移,而我们研发的电池属于离子电池,主要依靠氯离子在正负极之间来回移动实现能量存储。”李彤解释说。

受到启发,团队开始尝试使用碳材料作为正极材料,结果显示,它可以解决电极材料在电解质中溶解的问题。

虽然电解质溶解问题解决了,但循环寿命还是不理想。随后,团队经过3天密集查阅资料、讨论对策、制定实验方案,终于找到集流体这一容易被忽略的影响循环寿命的因素。

“我们尝试了很多集流体,不锈钢箔、钛片、镍箔等,效果都不理想,最后尝试将碳材料制成浆涂抹在石墨箔上,氯离子电池循环寿命低的难题终于得到解决,这为阴离子电池正极材料的开发提供了新思路。”李彤说。

【产业化之光显现】

虽然此次研发的氯离子电池具有高安全性、成本低、制备工艺简单等优势,但距离产业化依然有一段艰难的路要走。

李彤告诉记者,此次研发的氯离子电池正极材料比容量在100~140 mAh/g之间,低于目前商用锂离子电池三元材料的比容量(155~220 mAh/g)。

此外,氯离子电池库仑效率为90%,还要继续寻找合适的电解质添加剂,构建更加稳定的电解质,从而避免电解质中氯离子的损失,或通过降低碳材料缺陷浓度和表面含氧官能团改善电池库仑效率。

推进氯离子电池等绿色动力电池产业化是李明强多年来一直追求的事业。已是副教授的他直言:“这十几年,我一心要做绿色动力电池转化。”

实际上,在黎明前的孤路上行走,李明强也有过动摇,但每当取得一点进展,他又兴奋地继续前行。“我们还开展了溴离子电池、碘离子电池等绿色动力电池研究,这种阴离子电池之间有相通机理,当其中一种电池进入研究瓶颈时,可能会在另一种电池研发中找到灵感。”李明强说。

目前,李明强校内团队成员只有4人,但大家对绿色动力电池研发可谓痴迷。“我跟学生每天都会去实验室,没有周末,一天不去大家都会觉得不舒服,而我一天去好几次。”接受采访时,他刚从实验室回来。

目前,已经有企业陆续找到李明强商谈绿色动力电池研发和推广事宜,先前研发的镍锌电池也已做出成品,即将产业化。“我希望,未来支持绿色动力电池发展的项目多一些、人才多一些、眼光远一些。”李明强说。https://t.cn/A6tJ2CQU


发布     👍 0 举报 写留言 🖊   
✋热门推荐
  • #深圳一小时服务圈##居众装饰 ##深圳装修 ##深圳招聘##深圳招聘[超话]# 油盐不进的@箪食老师,竟然在幼儿园门口被营销了,花1元钱报名了一个什么英语戏剧
  • #当父母得知你要复工后# #中国治蝗全军出鸡#莳兰斋藏品诗稿 题玉鹰 入云去也振九霄, 掠地来时爪如钩。蒔蘭齋古玉研究中心珍藏 #WELOOK我们看风尚##明
  • 从此,家的模样,可在这里预知,家的温情,可在这里感受。不一样的个性签名1.然而,然而。
  • #voxakuma[超话]# 来扩个列,会查主页,这个号就只用来追盒子,单推梦女塔吃盒左,到直播点很会刷屏很会发疯。其他看看置顶*箱推粉/同事嬷别来fo我,【看
  • 3、铁锂正极能量密度已近理论极值,锰铁锂或将成为铁锂企业第二成长曲线,先发头部公司竞争能力得到强化有望获得超额收益,其核心来自于工艺沉淀;锰铁锂商业化已达第二章
  • 這是一項使命,是真正的「普世價值」不是追求個人利益:同時也印證了「天降重任,前無古人,後無來者」的風骨!日记搞完了首/次居留逛了一天街(srds明天还要逛买了双
  • 喜欢到你突然跟我说分手那天,我都舍不得冲你发脾气,只是温柔的说“好”.7. 对于深爱的人,连说出他们的名字,都觉得是分享了一部分。我磕磕绊绊的、叙意不清的词句也
  • 图4:尝试做了抖音号,奔着做营销号而不是个人号去的,目标是做一个小爆款,我心里默默许愿,希望能有10w的浏览量,没想到睡一觉起来直接double。岁岁平安在我茫
  • 3⃣️:有人说外面免费代理的一大堆,✨告诉你们,那些都不是一手货源,他们都是买了货源去代理然后再招代理,这样你的利润就达不到最大化,因为被转手加价了‼️4⃣️想
  • 虽然讲空,但是还有佛性,要开显佛性开显智慧正觉,慈悲心就是圆觉的一种,直到成为了一个觉悟了的人,如果到处是光明正义,那我们活在天堂。亏良心,是最不利己的行为,「
  • 告诉孩子的四句话第一.没有人像父母一样无条件的包容你,所以你一定要学会管理自己的情绪,心情不好的时候,你可以哭出来,可以去运动,也可以静静待一会;第二.学会享受
  • 温州相亲 | 95年 颜值超标 甜美时尚 没脾气小姐姐基本资料出生年份:1995身高体重:160cm 48kg宗教信仰:无 对对方无要求文化程度:大专工作年薪:
  • 要明白,错过的不可能再回来,残缺的也不可能再圆满;与其在遗憾中自怨自艾,不如放眼当下去发现生活的美好;静听流水的声音,静品流年的韵味。要明白,错过的不可能再回来
  • ​​好久没有这样的好心情了,谢谢小花❤️❤️#华晨宇你是我的唯一##2021华晨宇火星演唱会##华晨宇遇见你是我的幸运#❤️火星的爱,永远真诚浪漫,唯有花火能懂
  • 昆曲接在西施后面也刚刚好,放夜奔后面就多少有点不合适……《文昭关》我怎么老爱这些个英雄气短的戏啊一定是巧合。沽美酒带太平令和收江南这两段身上也挺好,能看出来演员
  • 可是我们感觉,我们对伦勃朗大概要比对上述任何一位大师都更熟悉,因为他留给我们关于他生平的一份令人惊异的记录,那是一系列的自画像:从年轻时是一个成功的甚至时时髦的
  • 鼓舞别动队在行动!2022년의 전 인민적대진군은 일대 사상전이다강력한 사상공세로 대중의 혁명열, 투쟁열을 총폭발시키자혁명의 북소리 꽝꽝 울리며김책
  • 天玑还得看蓝厂,只有蓝厂是在用心优化,这次首发也是公司地位的证明。小小年纪的他们,想动却不敢动的样子,不知道是因为背后有最亲近的人还是他们也在悄悄相互影响、相互
  • #咔咔就是发[超话]##阎肃观察[超话]#【男子乘出租车遗落100万现金,的哥赶紧交到派出所,失主却迟迟没来领】11月21日凌晨,在四川省西昌市,一名男子酒后乘
  • 直到某一天,蒲公英落在了石头上,抓住了印痕里贫瘠的尘,用根抚慰了心,开出美丽的花儿来,于是石头从此敢爱又敢信[太开心][抱一抱][太开心]晚安,阿夜[鲜花][鲜