近年来,固态电池(SSLB)因其通过用不易燃的固体电解质替代液体电解质来解决安全问题而受到广泛关注。理论上,具有高模量的固态电解质有望抑制枝晶的生长和渗透。此外,电化学稳定的固态电解质使高压正极与金属负极集成成为可能。层压配置允许双极结构和高度堆叠的单元电池。因此,固态电池还能够提高能量密度。然而,与 SSLB 开发相关的几个关键问题仍然存在,包括高稳定性固态电解质的制备、长寿命循环稳定性的提高、高级表征、界面化学的研究、高能量密度的实际实现、失效机制的分析以及与当前工业技术的兼容性。因此,本期特刊旨在收集与固态电池相关的最新研究、评论和观点。
作为全固态电池的核心,固态电解质由于其相对于传统液态电解质的优势而受到充分重视。1–3 各类固态电解质中,聚合物电解质 4–7 由于其优异的机械性能和分子改性而成为研究的重点。8 但其室温离子电导率较差,严重限制了固态锂电池(SSLB)的使用。目前,已采用多种方法来提高固态聚合物电解质的离子电导率,如引入活性填料和惰性填料 9。锂盐,例如 LiTFSI、g-LiAlO 2、10、11 和 LiN 3、12,通常用作活性填料,因为它们可以直接为聚合物体系提供 Li+。惰性填料如 TiO2(参考文献 13)、ZrO2 14 和 Al2O3(参考文献 15,16)可以通过降低聚合物结晶度或将聚合物链与 Li+偶联来提高体系的离子电导率。16,17
SSLB中的一个活跃研究领域是发展高性能和实用的SE材料,这些材料表现出高房间温度(RT)Li Ionic电导率(S 300K Z 10 3 S CM 1),对于高速电池充电/放电至关重要。4在各种无机SE类别中,硫化物SES具有较高的S 300K,以及其他所需的SE特性,例如易于加工性和高机械锻造性。5–8硫代磷酸3 PS 4(LPS)是一个有前途的SE,存在于三个已知的多晶型物中:低温G相(PMN 2 1),高温B相(PNMA)和高温A相(CMCM)。8,9,B -lps以其较高的S 300K(最高10 4 s cm 1)和便利合成而闻名。10–13它在[010]晶体学方向上具有2D曲折的li扩散途径,由部分占据的4B – 4C Wyckoff站点链接组成(图1)。13个散装扩散得到了合作PS 4 3
图 1. 通过靶向 HER2 阳性细胞的 SSHEL 递送阿霉素可减轻小鼠肿瘤异种移植模型中的肿瘤负担。 (A) SSHEL 粒子组装示意图。 1 µm 直径的介孔二氧化硅珠 (灰色,SiO 2 ) 装载货物 (阿霉素,红色),然后将脂质双层 (磷脂酰胆碱) 应用于表面 (黄色) 以创建货物包裹的球形支撑脂质双层 (SSLB)。 然后将 SSLB 与 SpoVM 肽 (蓝色) 和 SpoIVA 蛋白 (绿色) 和 ATP 一起孵育以促进 SpoIVA 聚合。 插图:SpoIVA 含有与反式环辛烯 (TCO) 结合的工程 Cys。与同源点击化学分子四嗪结合的抗 HER2 亲和体 (蓝色星号) 孵育会形成共价二氢哒嗪键,从而导致亲和体显示在 SSHEL 表面。(B) 显示用 Alexa Fluor 488 (AF488) 荧光染料标记的共价连接亲和体的 SSHEL 的荧光显微照片。左图:使用 DIC 可视化的 SSHEL;右图:来自 AF488 的荧光。(C) 使用流式细胞术测量显示抗 HER2 AF488 (绿色) 的 SSHEL 的荧光,并与显示已知数量的等效可溶性荧光染料分子 (MESF) 的珠子产生的荧光进行比较,以计算每个 SSHEL 颗粒显示的抗 HER2 AF488 的数量。(D) 用 SpoIVA AF488 制成的载阿霉素 SSHEL 的荧光显微照片。左上:DIC;右上:SpoIVA AF488 的荧光;左下:阿霉素的荧光;右下:叠加,阿霉素和 SpoIVA AF488 。B 和 D 中的比例尺:1 µm。(EF)无胸腺裸鼠皮下(sc)接种 SKOV3 HER2 阳性卵巢癌细胞。当肿瘤体积达到 ~100 mm 3 时,在异种移植后的几天内,用 PBS(黑色圆圈)、(E) 60 µg 或 (F) 120 µg 阿霉素(红色方块)、含有等效剂量阿霉素的载阿霉素 SSHEL(绿色三角形)或不含货物的等效数量 SSHEL(蓝色倒三角形)对小鼠进行静脉内 (iv) 治疗,箭头所示(试验 1 为 18、21、25、28、32、35、39、43、46、50、54;试验 2 为 13、16、20、23、27、30、34、37),并测量肿瘤体积。数据点代表平均值;误差为 SD;n=7 只小鼠。P 值:*<.05;****<.001。 (GH) 分别在 (G) 第 60 天、(H) 第 41 天 (H,左) 或第 47 天 (H,右) 从 (EF) 小鼠体内切除的肿瘤。红色星号:溃疡肿瘤;蓝色星号:肿瘤 >1500 mm 3 ;橙色星号:从体重减轻 >10% 的小鼠体内切除的肿瘤。比例尺:10 mm。
1注册表2 Geoffrey Peren Building SGP爵士SGP 3商业研究中心BSW 3A商业研究WEST BSC 4 RECECTORY 5 RECOCTORY 5外部关系6学生中心7 Scienther Tower A SCA A SCA 8 SCA 8科学塔B SCB 9科学塔B 9科学塔C CC SCC 10 Scip tow C AHC 19 Aghort Lecture Block AH 20 Vet Farm Services 21 School of Veterinary Science 23 Vet Clinic 24 Hopkirk Research Institute 25 Psychology Unit 26 Bernard Chambers 27 Psychology Building PLB 28 Social Sciences Lecture Block SSLB 29 Social Sciences Tower SST 30 Geography Building GLB 31 Library 32 Events Centre 33 Recreation Centre 34 Colombo Village 35 Riddet Institute – Ecology Building 36 Wool Building WB 37 Practical Teaching Complex PTC 38 Institute of Education 39 Printery 40 Equine Treadmill 41 Kohanga Reo 42 Childcare Centre 43 Te Pütahi-a-Toi School of Mäori Studies MS 44 Elliot House 45 Wharerata 46 University House 47 Courtyard Complex 48 Sport and Rugby Institute 49 Collinson Village 50 Teaching Gym 51 Veterinary Science 52 Wharekai 53 Riddet Institute – Te Ohu Rangahau Kai(Tork)54病理套件55 Tawharau ora