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人工智能用于理解锂电池中电解质化学和电极界面
摘要：认识到电解质化学和电极界面在锂电池的性能和安全性中的关键作用，以及对更复杂的分析方法的迫切需求，这项全面的综述在此研究领域中得分了机器学习的希望（ML）模型。它探讨了这些创新方法在研究电池界面中的应用，尤其是专注于锂金属阳极。在传统实验技术的局限性中，综述支持了一种混合方法，该方法将实验和模拟方法融合，从而使颗粒状的见解能够对分子水平的电池界面的形成过程和特征，并利用AI来从大量数据集中提取模式。它在电解质设计和电池寿命预测中展示了此类技术的实用性，并介绍了电池接口机制的新视角。审查结束了，通过断言人工智能（AI）或ML模型作为电池研究的宝贵工具的潜力，并强调了促进对科学社区中这些技术信心的重要性。
阶 - disorder相变和离子电导率，LI2B12H12固体电解质
摘要：使用基于范德华校正的密度功能理论（Rev-VDW-DF2函数），使用使用机器学习的原子质势模拟了温度诱导的相变和离子电导率。阶 - 疾病相变的模拟温度，晶格参数，扩散，离子电导率和激活能与实验数据非常吻合。我们对Li 2 B 12 H 12的模拟发现了[B 12 H 12] 2-阴离子的重新定位运动的重要性。在有序的α-相（t <625 K）中，这些阴离子具有明确的方向，而在无序的β-相（t> 625 K）中，它们的方向是随机的。在空缺系统中，观察到其完整的旋转，而在理想的晶体中，阴离子显示有限的vabrational运动，表明没有动态无序的相位过渡的静态性质。使用机器学习间的原子势使我们能够以长（纳秒尺度）分子动力学研究大型系统（> 2000个原子），从头开始质量。关键字：密度功能理论，机器学习间原子潜能，固体电解质，相变，离子电导率
超大型NataCl6卤化物电解质，用于高度可逆的全稳态Na-ion电池
对高离子电导率的Na-ion固体电解质（SES）的摘要设计和与阴极隔离的出色的化学/机械兼容性对于全稳态的Na-ion电池（Assnibs）仍然具有挑战性。在这项研究中，我们成功设计和合成了一种新型的无定形NATACL 6 HALIDE SE，其在室温下为4 3 10 3 S cm 1的离子连续性为4 3 10 3 s cm 1。异常的离子电导率是由独特的重建无定形多聚（TACL 6）八面体网络产生的，其通过高能机械化学反应削弱了Na-Cl相互作用。值得注意的是，与Na 3 V 2（PO 4）3（PO 4）3（PO 4）3（pO 4）3（pO 4）在Assnibs中的阴极相结合时，无形的NATACL 6卤化物表现出显着的机械性能，化学/电化学稳定性以及出色的电化学性能，从而导致了显着的初始良性效率，可恢复99.60％的效率（85％），并呈现出色的速度（85％）。长周期pro文件（4,000/600/1,500循环在3/1/0.5 C）后（81％/95％/98％的容量保留）。这一发现超级离子无定形的Na-ion Halide SES为提高高性能Assnib的有前途的途径。
人类机器人互动心理学中的情感识别孟野Zhao
可用的电池测试通道可能会部分解释为什么某些电池材料性能研究仅包含少数重复的数据。但是，与电解质配方，处理电极和电池组装相关的人体错误会导致电池性能变化。为了依靠结果，应最大程度地减少细胞间的可变性。Dechent等人的研究。10提出至少9个重复，以便能够使用一个参数来构建电池老化模型。系统的复杂性在很大程度上影响了提供可靠结果所需的重复数量，以使系统中的各种效果和反应分解。此外，主动学习和机器智能决策是o的，加上自动化，以形成“闭环”研究方法，在此之前，所有先前完成的步骤/实验都会为以下步骤提供信息，从而消除了古老的“试验和纠正”方法。2,11 - 13对于新的电池材料发现，闭环实验可以快速优化设计空间内的材料选择，发现比随机过程快的速度更快，并且经验更少。14在闭环方法中，高通量筛选使用自动化或半自动设置，以允许以高速率自动测量DE ned设计子空间。15高通量筛查的成功是显而易见的；杨等。16使用高通量光学测量值来识别三阵金属氧化物组成空间中的区域，其光学趋势不是简单的相混合物，而McCalla等人。17证明了一个工作 - 能够每周同时收集数百种X射线差异模式和电化学阻抗光谱光谱。在这项工作中，我们描述了在环境实验室环境中用于电解质配方，组装和循环的电解质配方，组装和循环的自动机器人设置。在环境气氛中工作比保持干燥的室的成本效率要高得多，该室有可能用电池材料允许环境氛围打开未铺设的电解质设计空间。我们的功能和容易修改的设置可以适应不同的系统（例如非水电器的非水解）；可以在维护，调整或增强功能的同时轻松地集成硬件组件的添加或去除，以将Odacell描述为模块化设置。使用Odacell进行多种化学的可能性概括了其探索液体电解质的高研究潜力的适用性，由于庞大的设计空间，这仍然是对光学的挑战。13到达这一目标，这项工作的目标是（1）设计和构建具有电解质配方和分配能力的可效率的，模块化的电池组装和测试设置，（2）确定细胞对细胞之间的可变性以及在环境氛围中组装的单元系统的可变性，以及在环境中组装的细胞，并表明设置的实用性和性能，（3），（3）溶剂，即在全细胞结合中的水和二甲基亚氧化二甲基氧化二甲基。
中子技术进展：朝着改进能源设备用聚合物电解质膜的方向发展
摘要 设计和实施用于选择性传输离子和分子种类的先进膜配方对于创造下一代燃料电池和分离装置至关重要。有必要了解与设备操作相关的时间和长度尺度上的详细传输机制，无论是在实验室模型中还是在实际操作条件下的工作系统中。中子散射技术包括准弹性中子散射、反射率和成像，在世界各地的反应堆和散裂源设施的光束线站实施。随着新的和改进的仪器设计、探测器方法、源特性和数据分析协议的出现，这些中子散射技术正在成为设计、评估和实施燃料电池和分离装置先进膜技术的主要研究工具。在这里，我们以 ILL 反应堆源（法国格勒诺布尔劳厄-朗之万研究所）和 ISIS 中子和介子散裂源（英国哈威尔科技园区）为例，描述了这些技术及其开发和实施。我们还提到了世界各地其他设施正在进行的类似开发，并描述了一些方法，例如将光学和中子拉曼散射、X 射线吸收与中子成像和断层扫描相结合，并在专门设计的燃料电池中进行此类实验，以尽可能接近实际操作条件。这些实验和研究项目将在实现和测试新的膜配方以实现高效和可持续的能源生产/转换和分离技术方面发挥关键作用。
无卤素和阻燃的钠电解质与硬碳阳极兼容
保持可持续性，材料必须丰富，便宜且无毒。毒性并不是唯一的安全问题。由于锂离子电池的易燃性引起的事件经常在媒体中报道。这些设备的易燃性通常与非水电解质有关。电解质也有助于毒性和高成本，部分原因是使用氟化盐。[2-5]解决这些缺陷对于钠离子蝙蝠特别是至关重要的，因为可持续性和安全性至关重要。幸运的是，有一个动力来解决电池中使用的电解质的易燃性质。减轻易燃性的一种常见策略是将有机磷化合物用作电解质溶剂。[6-12]有机磷化合物是多种应用中使用的常见火焰阻燃剂。[13]但是，其中几种化合物对环境和健康有负面影响。[14,15]
由锂金属阳极、AlCl3-LiCl阴极和固体电解质组成的熔融电池
迫切需要高性能可充电电池来满足电网规模固定式储能的需求。高温电池系统，例如 Na-S 电池、Na-NiCl2 电池（ZEBRA 电池）和液态金属电极 (LME) 电池，表现出高功率密度和高循环稳定性等优点，但也受到高工作温度的影响。我们最近发明了熔融锂金属电池的新概念，它由液态锂阳极、合金（Sn、Bi、Pb）液态阴极和锂离子导体作为固体电解质组成。这里我们展示了一种在相对较低的 210 C 温度下工作的熔融金属氯化物电池。该电池设计包括熔融（AlCl3-LiCl）阴极、固体电解质（石榴石型 Li6.4La3Ta0.6Zr1.4O12（LLZTO）陶瓷管）和熔融锂阳极。组装的 AlCl3-LiCl||LLZTO||Li 全电池的平均放电电压为 1.55 V，能量效率为 83%，已成功循环 100 次（800 小时），容量没有衰减。电池的理论比能为 350 Wh/kg，根据电极材料的重量估计成本为 11.6 美元/千瓦时。考虑到高性能、高安全性、低工作温度和原材料成本低，我们的新型熔融电极电池系统为固定式储能开辟了新的机会。
通过开发阻燃电解质来提高锂离子电池安全性的企业方法
锂离子电池 (LIB) 是现代技术不可或缺的一部分，但它们对易燃液体电解质的依赖带来了巨大的安全挑战，尤其是在电动汽车和大型储能系统中。本文介绍了利用定义-测量-分析-设计-优化-验证 (DMADOV) 方法开发阻燃电解质以提高 LIB 的安全性和性能。研究首先定义有机溶剂的性质与电化学稳定性之间的相关性，重点关注可能引起热失控的过度充电风险。通过对候选成分进行系统测量和分析，确定了影响阻燃电解质质量的关键因素。设计阶段优先建立 γ -丁内酯 (γ -BL) 的固体电解质界面 (SEI) 条件，以确保电解质在 LIB 中的性能和稳定性。优化阶段进一步优化了 SEI 形成条件，以解决初始设计期间发现的性能挑战，并结合相关制造工艺。最终验证阶段确认了阻燃电解质组成与优化的 SEI 条件的一致性，为实际应用建立了可行的电解质范围。研究表明，使用 γ -BL 显著降低了因过度充电引起的爆炸风险。最终验证阶段确认了阻燃电解质组成与优化的 SEI 条件的一致性，为实际应用建立了可行的电解质范围。值得注意的是，这项研究强调了稳健的 SEI 设计在开发具有高闪点有机溶剂（如 γ -BL）的阻燃电解质中的重要性，并通过专利技术的验证实验提供支持。这些进步不仅提高了 LIB 的安全性，而且还展示了提高电池性能的潜力，为能源存储解决方案的更广泛应用铺平了道路。
通过量热和电位计量滴定阐明电池电解质配位球体热力学
可充电金属阳极电池是有希望的锂离子电池开发。然而，金属阳极与电解质的高反应性导致形成固体 - 电解质相间（SEI）。电解质设计是控制金属阳极电池中SEI组成的关键手柄，但是我们对电解质（特别是阳离子的第一个协调球）的理解是有限的。在本文中，对离子溶剂化和络合技术的研究将其带入电池电解质的背景下。在一组偏光溶剂中，总结了文献中的相关数据，并补充了溶液（δsol H）的焓（δsol H）和转移（δTrh）测量的焓（δTrh）测量。通过考虑溶剂和阴离子特性，尤其是溶剂捐赠和阴离子的大小，观察到的趋势是合理化的。使用一组示例电解质来实现LI +配位球，等温滴定量热法（ITC）和电位滴定（PT），以探测Li +协调复杂的较弱的溶剂的热力学演化，该溶剂是由弱溶剂的较弱的溶剂所取代的，该溶剂是由强度溶剂替代的。拉曼光谱法用于确认溶剂位移是按预期发生的，并且研究了阴离子对ITC测量的影响。开发了一个统计结合模型，该模型符合实验滴定数据，以提取Gibbs自由能（ΔG），焓（ΔH）和熵（ΔS）的平均变化。使用此方法对EC的优先溶剂化趋势进行了量化的EC：DMC和EC：PC电解质，并与其他工人观察到的偏好进行了比较。本论文为将来的有关更复杂的电池电解质配位环境的热力学研究及其与SEI组成的联系提供了一个框架。