近年来,对便携式电子设备,电动汽车和大规模电网储能的高能密度电池的需求增加,近年来对锂(LI)金属电池(LMB)的兴趣振兴了兴趣[1-10]。为了最大化电池操作电压,以及高压,高压,富含镍的耐镍,分层阴极(例如Lini 0.8 MN 0.1 CO 0.1 CO 0.1 O 2(NMC811)),通常与Li Metal An-Ode(LMA)配对,形成高发射的LMBS [11,1,12]。但是,实际上仍然存在着重要的挑战,阻碍了LMB在实践中的使用[12]。在阳极侧,高度多孔和树突状/苔藓li沉积通常在LMB中发生,因为Li金属和电解质之间的过度和无法控制的侧反应。这些副反应不仅导致较低的库仑效率(CE),LI利用率差和循环寿命有限,而且由于严重的体积扩张和通过分离器的潜在树突渗透而引起了极大的安全问题[6,7,13-15]。在阴极侧,高电压下电解质的氧化分解仍然是最大的障碍之一,因为它增加了细胞电阻并加速了电解质消耗和气体的产生[16-18]。由于液体电解质与电池中的LMA和阴极直接连接,因此电解质在 -
世界上最成功的实验室之一背后的战略,一个英国研究所全面产生了十几个诺贝尔奖获得者和生物医学的突破。剑桥的分子生物学实验室如何做?我们的研究发现。英国剑桥的医学研究委员会的分子生物学实验室(LMB)是基本生物学研究的先驱。自1950年代以来,这家研究所 - - 目前有700名员工 - - 生产了十几个诺贝尔奖获奖者,包括DNA破译者James Watson,Francis Crick和Fred Sanger。在过去的15年中,LMB已授予其科学家Venki Ramakrishnan,Michael Levitt,Richard Henderson和Greg Winter的四项诺贝尔奖。从DNA的结构,蛋白质到遗传测序,核糖体的功能,结构生物学的新计算方法,冷冻电子显微镜(Cryo-EM)的发展和抗体的演化(见图1和文本框)。在2015 - 19年间,其产量的三分之一以上(36%)位居全球最引用的论文的前10%(LMB Quinquennial Review,2020年)。LMB成功的秘诀是什么?许多研究人员和历史学家都指出了其起源于英国剑桥大学物理系的卡文迪许实验室,研究人员带来了X- Ray晶体学等技术,以在生物学的凌乱世界中承受。它的杰出人才库,再加上医学研究委员会(MRC)的慷慨和稳定的资金,无疑发挥了作用。但是,还有更多。这些发现都不是偶然的:实验室是以增加发现可能性的方式组织的(请参阅“新问题,新技术”)。找出如何与高级科学家进行了12次访谈,以提供对组织的见解。我们还分析了60年的档案文件,包括研究出版物,会议记录,外部评估报告和内部管理报告,以确定管理方法中的共同主题。
为了减少温室气体,该研究团队将开发高性能充电新锂电池。第一个挑战是在60℃〜100℃时实现LIB的高温运行。第二个挑战是延长较长的周期寿命,10000周期的lib周期。第三个是为LIB和LMB获得高能量密度500 WH/kg -1。将在我们的社会中实现和安装这三个研发目标,以减少温室气体并实现新的能源社会体系。在该研究团队,材料科学,计算科学,界面控制技术中,使用同步辐射和细胞设计分析将基于旨在实现新的LIB和LMB的讨论,相互合作。我们的最终目标是揭示锂基电池的最终形式。
将来在规模上使用LI金属电池(LMB)需要电解质,这些电解质在快速充电和低温工作方面赋予了性能。最近的著作表明,li +的脱溶性动力学在实现这种行为方面起着至关重要的作用。但是,通常通过将定性离子配对诱导到系统中来实现此过程的调制。在这项工作中,我们发现对离子配对的更定量控制对于最大程度地减少电气界面处的脱溶剂惩罚至关重要,从而在动力学菌株下的Li金属阳极的可逆性至关重要。基于强和弱结合的醚溶剂的局部电解质中证明了这种效果,从而可以对溶剂化学和结构进行反卷积。出乎意料的是,我们发现超高度温度和高速率运行的最大离子配对度是次优的,并且通过远离饱和点的轻微局部稀释,可逆性大大提高。此外,我们发现,在每个系统的最佳离子配对程度下,弱结合的溶剂仍然会产生较高的行为。这些结构和化学对电荷转移的影响将通过实验和计算分析明确解决。最后,我们证明了局部优化的二乙基醚 - 基于局部 - 高浓度电解质支持动力学紧张的工作条件,包括循环至-60°C和LMB全细胞中的20-分钟快速充电。这项工作表明,对于开发能够低温度和高速运行的LMB电解质,必须进行明确的定量优化。
这项工作通过开发氟化和塑性晶体嵌入弹性电解质 (F-PCEE) 展示了固态锂金属电池 (LMB) 的低温操作。F-PCEE 是通过聚合物基质和塑性晶体相之间的聚合诱导相分离形成的,在 -10°C 时提供高机械应变 (≈ 300%) 和离子电导率 (≈ 0.23 mS cm − 1)。值得注意的是,两相之间的强相分离导致锂 (Li) 盐在塑性晶体相内的选择性分布,从而实现低温下优异的弹性和高离子电导率。 Li/LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 全电池中的 F-PCEE 在 -10 °C 和 -20 °C 下分别保持 74.4% 和 42.5% 的放电容量,而 25 °C 下则相反。此外,全电池在 -10 °C 下经过 150 次循环后容量保持率为 85.3%,截止电压高达 4.5 V,是已报道的低温 LMB 固体聚合物电解质中循环性能最高的之一。这项工作将 F-PCEE 在 -10 °C 下延长的循环寿命归因于其出色的机械稳定性以抑制锂枝晶的生长和形成优异的富 LiF 中间相的能力。这项研究建立了弹性电解质的设计策略,用于开发在低温和高电压下工作的固态 LMB。
降低负/正比(N/P比)的比率对于增加LI金属电池的能量密度(LMB)至关重要。通常,稳定的LI沉积具有高库仑效率(CE),可以通过基于醚的电解质轻松实现,但是低氧化稳定性限制了其在具有高压阴极的电池中的应用。在此处,我们在固体电解质相(SEI)(SEI)上进行了低温电子显微镜(冷冻-ee),深入的X射线光电态(XPS)和原子力显微镜(XPS)和原子力显微镜(AFM),该层以碳酸盐和醚电解液为基于碳酸盐的电解质和电子电气的良好的碳酸电解质和良好的SEI层的特征,从电解质组成。结果表明,SEI层中的有机成分决定了LMB的CE。进一步的理论计算表明,具有LI的碳酸盐分子具有高反应性的性质,导致有机丰富的SEI层具有低弹性模量。根据这些见解,我们通过调整电解质组成来提出碳酸盐电解质中晚期SEI层的设计方法。设计的SEI表现出具有密度无机内层的多层结构。因此,组装了一个4 V的全电池,并传递了760 WH/kg的高能量密度(基于阴极和阳极的重量计算),其长周期寿命为200个碳酸盐电解质的循环寿命为200个周期。
随着气候变化,有必要以协调的方式解决国家,地区和国际水平的水管理。湄公河的气候变化适应战略和行动计划(MASAP)列出了湄公河委员会(MRC)可以通过该战略优先事项和行动,可以为解决气候变化的风险做出贡献并增强盆地的抵御能力。MASAP确定了需要跨界合作的临界发展方面,以适应气候变化,并提高成员国实施自己的国家战略的能力。在下湄公河盆地(LMB)的气候富度方面,MASAP有助于确保人们,社区,企业和其他组织能够应对当前的气候变异性,并适应未来的气候变化,保留发展发展,并降低损失。
患有成熟 B 细胞非霍奇金淋巴瘤 (NHL) 的儿童和青少年通常有良好的治疗效果。尽管如此,那些患有高危疾病的人的治疗效果仍然较差,这表明需要对这个预后不良的亚群进行强化治疗。现在,来自一项 III 期试验的数据表明,将抗 CD20 抗体利妥昔单抗添加到标准治疗淋巴瘤 B (LMB) 方案中可以改善这种情况下无事件生存期 (EFS)。总共 328 名年龄在 6 个月到 18 岁之间的新诊断为高危成熟 B 细胞肿瘤的患者(其中 85.7% 患有伯基特淋巴瘤)被随机分配 (1:1) 接受 LMB 化疗或不接受利妥昔单抗治疗。所有患者均接受了前期化疗,包括环磷酰胺、长春新碱和泼尼松。然后根据有无 CNS 阳性疾病和/或广泛骨髓受累(≥ 25%)对两组的化疗强度进行分层。EFS 是本试验的主要终点。两组的中位随访时间约为 40 个月,利妥昔单抗联合化疗组的患者的 3 年 EFS 率显著提高(93.9% 比 82.3%,HR 0.32,95% CI 0.15–0.66;P = 0.00096)。此时点接受利妥昔单抗联合化疗的患者的总生存期 (OS) 也得到改善(死亡 HR 0.36,95% CI 0.16–0.82)。利妥昔单抗组患者发生不良事件的风险显著增加,包括 33.3% 的急性利妥昔单抗相关输液反应,其中 4.3% 的严重程度为 3 级。完成前期化疗后,利妥昔单抗联合化疗组患者发生 ≥ 4 级不良事件的风险较高(尽管统计学上并不显著)(33.3% 比 24.2%;P = 0.07)。每组均有三名患者死于治疗相关不良事件。这些发现提供了强有力的证据,表明在化疗中添加利妥昔单抗可改善高危成熟 B 细胞肿瘤儿童或青少年的 EFS。需要长期随访数据来评估这种方法改善 OS 的程度以及迟发性毒性的可能性。Peter Sidaway
摘要:锂(LI)金属电池(LMB)由于其超高理论能量密度而被视为最有前途的储能系统之一。但是,LI阳极的高反应性导致电解质的分解,从而对LMB的实际应用产生了巨大的障碍。常规试验方法在为LI金属阳极设计高度稳定的溶剂分子时效率低下。在此,提出了一种数据驱动的方法来探测溶剂还原稳定性的起源,并加速了晚期电量的分子设计。首先使用基于图理论的算法构建一个潜在溶剂分子的大数据库,然后通过第一原理计算和机器学习(ML)方法进行了全面研究。根据最低无占用分子轨道(LUMO)的分析,在离子 - 溶剂复合物的优势下,99%的电解质的还原稳定性下降。Lumo能级与结合能,键长和轨道比因子有关。基于沙普利添加剂解释的一种可解释的ML方法将偶极矩和分子半径识别为影响协调溶剂的还原性稳定性的最关键描述。这项工作不仅为离子溶剂化学提供了富有成果的数据驱动的见解,而且还揭示了调节溶剂的还原稳定性的关键分子描述子,从而加速了下一代LI Batteries的高级电解质分子的合理设计。8 - 11■简介可充电电池的出现彻底改变了现代技术,催化了大规模网格和无数消费电子产品的开发,例如智能手机,笔记本电脑和电动汽车。1-3,尤其是锂(Li)离子电池(LIBS),是最广泛的可充电电池之一,具有显着改变的能量能量和生活方式习惯的模式。4-7尽管Libs由于明显的优势而占据了可充电电池市场多年的主导地位,但它们的实用能量密度正接近理论上的限制。因此,由于现代社会的需求不断增长,因此需要强烈需要下一代高能密度。
由于高能量密度设备的优势,高能密度的高能密度需求迅速生长。除了锂离子电池,Lith-ium金属电池(LMB)之外,由于理论特异性极高(3860 mAh g –1,2062 mAh cm –3),因此被认为是下一代可充电电池,并且是最低的Redox电势(–3.04 V vs.标准氢电极)[1-3]。However, LMBs has severe problems due to (1) uncontrollable lithium dendrite formation, result in penetration of the separator, causing short circuit, (2) large volumetric and morphological changes during charging process, (3) continuous reactions between lithium metal and electrolyte resulting from the crack of solid electrolyte interphase (SEI) layers on the lith- ium metal surface [4,5].这些问题导致循环寿命和安全风险恶化。已经探索了几种策略,例如改变电解质(锂盐,溶剂(碳酸盐,乙醚)和功能添加剂)以形成稳定的SEI