卤化物钙钛矿最近已成为一种有前途的低成本、高效太阳能电池材料。5 通过采用全固态薄膜结构和用混合卤化物钙钛矿设计电池结构,基于钙钛矿的太阳能电池的效率从 2009 年的 3.8% 迅速提高到 2014 年的 19.3%。钙钛矿太阳能电池的出现彻底改变了该领域,不仅是因为它们效率迅速提高,还因为它们在材料生长和结构上具有灵活性。钙钛矿太阳能电池的卓越性能表明钙钛矿材料具有内在独特的 10 种特性。在这篇综述中,我们总结了最近关于卤化物钙钛矿材料的结构、电学和光学特性及其在太阳能电池中的应用的理论研究。我们还讨论了钙钛矿在太阳能电池中使用时面临的一些当前挑战以及可能的理论解决方案。
基于巴尔干战争的经验和研究,1990 年代末匈牙利空军启动了 P18 H diapason“勺架”型雷达站的现代化改造计划。主要目的一方面在于这种雷达在战争期间非常成功地执行了监视任务。它是唯一能够识别和探测“隐形”飞机的雷达。另一方面,与其他雷达相比,这种雷达的维护成本非常低。通过现代化改造,成本降低了 50% 以上。P-18 现代化改造的结果是,现代化设备必须具备以下战术和技术参数:它拥有基于高功率元件的全固态发射机系统。接收器和操作员工作站基于最新一代微芯片。电子系统基于 21 世纪的要求。它具有完全军用设计,可在 -40C 至 +85C 的温度下工作。从技术方案和参数上看,这是目前国际市场上最好的勺架式雷达产品之一。A) 战术参数(主要取决于客户的要求)
摘要:全稳态电池将成为下一代电池,比当前传统的锂离子电池提供了改进的性能和安全性。玻璃陶瓷LI 2 S-P 2 S 5固态硫化物电解质是有前途的竞争者,可以实现具有特殊离子电导率的全固态电池,其速度为10-2 s cm-1。用于合成硫化物固体电解质的固态加工技术在能量和消耗性上是有能量的。但是,提出的解决方案处理技术提供了更快,更低的温度过程,使其可扩展。硫化物固体电解质的基础溶液加工的化学分配仍未得到充分了解。这篇简短的评论突出了当前研究对基于溶液的悬浮液合成处理技术的关键方面,其中2 s-p 2 S 5硫化物固体电解质讨论了前体的静态图,溶剂的选择性,反应条件,化学杂质和粒子形态,并促进溶液处理溶液固体溶液的固定型固体溶液的意图,以实现氧化溶液的粒子形态。
本研究对一种新型电池系统进行了全面的分析,该系统首次将由锂镍锰铝氧化物 (LiNi 0.9 Mn 0.05 Al 0.05 O 2 , NMA) 组成的高负载 (~5 mAh/cm 2 ) 无钴阴极集成到全固态电池中。银锗石 (Li 6 PS 5 Cl) 固体电解质与 99 wt% 硅薄膜阳极配合使用。在 0.05C 和 0.25C 的循环速率下,室温放电容量分别达到 > 210 mAh/g NMA 和 > 170 mAh/g NMA。在第一个循环期间进行的电化学阻抗谱测量详细说明了电解质降解的开始、硅阳极的锂化以及电荷转移动力学随电池电压的变化。拉曼光谱、傅立叶变换红外光谱和 X 射线光电子能谱用于识别循环过程中阴极电解液中形成的银锑矿降解产物,揭示碳酸锂是文献中经常提到的与氧气相关的降解的潜在来源。此外,制造过程中电池堆压力高(350 MPa),导致一些阴极颗粒破裂和粉碎。
周文清先生 1919 年出生于中国太原,靠近蒙古边境。1940 年,他获得上海交通大学电气工程学士学位,1942 年获得麻省理工学院理学硕士学位。他的硕士论文题为“塞尔森机研究”,研究的是通常所说的闭环控制系统或伺服机构。作为后者的自然延伸,通用电气在二战期间聘请他根据有关日本零式战斗机的情报重新设计防空火控系统。20 世纪 50 年代,周先生在美国博世武器公司的武器部门工作,负责 Atlas (WS-107A) 洲际弹道导弹 (ICBM) 的数字计算机和全惯性制导系统的设计、开发和批量生产。 1951 年,他构想出一种惯性制导系统,用于自动导航太空飞行器,随后他设计出第一台全固态、高可靠性的太空数字计算机,并建立了洲际弹道导弹、太空助推器和载人航天器(从 Atlas、Titan、Saturn 和 Skylab 到 Minuteman 和航天飞机)制导系统的开发和机械化的基本系统方法。1956 年至 1958 年间,周先生发表或发表了几篇关于导弹制导系统的重要论文,其中一篇题为“机载晶体管数字计算机的设计理念
由薄膜组成的小型电源(如全固态微电池)已引起人们的关注,以确保可穿戴微电子和物联网 (IoT) 设备的自主性[1-3]。然而,这些刚性元件实现的机械变形非常有限[4-8],使它们不适合某些应用,如软电子、生物医学贴片,技术挑战在于设计出具有高电化学性能和先进机械性能的储能装置,以防止裂纹引起的变形和随后的电接触损失。因此,已经提出了几种开发柔性微电池的方法来,例如纸状结构[9-12]、海绵/多孔结构[13-15]和纺织电池[16-20]。由于这些设计的可扩展能力仍然很差,据报道,其他配置可以增加微电池的可扩展性,包括纤维形[21]、3D 多孔海绵[22、23]、折纸[24]、波浪形[25]、拱形电极[26]、蜂窝结构[27]和由螺旋弹簧形成的蛇形[28]。为了防止在拉伸应变下出现开裂问题,蛇形金属互连体被用于在薄膜电极之间建立可拉伸的电接触[29]。然而,对于这种桥岛电池设计,大部分表面需要用于连接,只有 28% 的基底被活性材料占据。
知识驱动的材料和组件设计是提高锂离子电池性能和解决全固态电池等下一代电池概念的剩余障碍的关键。虽然锂的空间和时间相关分布有助于阐明性能瓶颈和退化现象,但由于锂的独特性质,尤其是锂离子,只有少数分析技术可用。事实上,只有两种具有良好时间分辨率的非破坏性技术可以将空间信息与锂的绝对量化相结合,一种是中子深度剖析 (NDP),另一种是离子束分析 (IBA)。虽然两者都利用核过程,但获得的信息是互补的。NDP 提供高深度分辨率,但横向分辨率有限,而 IBA 具有高横向分辨率,但深度分辨率有限。在这项研究中,我们首次使用一组锂电池测试样品对这两种技术进行基准测试,并展示这两种技术的优势和协同作用。然后,使用与深度相关的锂浓度相关的信息来验证电池充电、放电和松弛行为的微观结构解析连续模型以及电化学分析。这项基础工作展示了一种通过结合高级特性和数字孪生建模在材料和组件层面优化锂电池的新方法。
电池技术不断进步,以降低成本提高能量密度、稳定性和安全性。如今,钴/镍基金属氧化物(如 LiCoO 2 、LiNi x Co y Mn z O 2 和 LiNi 0.53 Co 0.3 Al 0.17 O 2 )占据了商用锂纽扣电池正极材料的主导地位。1 然而,为了降低成本并实现更好的性能,2 研究人员继续寻找潜在的替代电极。层状过渡金属二硫属化物(MX 2 ;M = 过渡金属,X = S、Se、Te)为在正极中插入主体物质提供了另一个有希望的方向。自从 Whittingham 于 1976 年报道了二硫化钛 (TiS 2 ) 在碱金属中的动力学有利的插入反应以来,人们对其进行了广泛的研究。3 由于其良好的电导率、4 比 LiCoO 2 更高的能量密度和快速的循环速度,4 TiS 2 现在被认为是 LIBs 和超越锂离子(如 Na、K 和 Mg)在高功率系统中应用的有力竞争者。5 – 7 此外,TiS 2 为全固态电池的金属锂阳极结合提供了可能性,并可作为锂硫电池中锂多硫化物的吸收剂,以提高电池性能。8
电池在各种储能系统中都是电化学存储设备,这些设备始终对固定应用和移动应用都有吸引力。多年来,已经开发了各种技术(铅 - 酸,镍含量,镍 - 金属氢化物,锂离子等。)和其他新型技术(金属 - 空气,固体状态电池,全固态电池等)仍在研究中。除了长长的生命周期外,这些设备具有高功率,能量密度和效率的最重要功能。,可以通过在电池本身的构建中开发新技术和/或控制它们在其最佳工作条件下运行的新技术来增加后者。为了实现这一目标,电池的建模及其参数的估计成为非常重要的挑战。的确,通过后者,可以研究,分析和预测具有不同目标的单个电池单元或整个电池组的行为。一方面,电池型号可用于分析电池本身,以提高其效率和生命周期,以构建电池管理系统或尺寸尺寸的电池组。另一方面,可以使用相同的型号来分析电池为一部分的整个系统的行为。本期特刊收集了许多有关电池化学,电气,热和老化模型,集成电池模型及其组成,电池参数估计方法以及电池的新颖应用和技术的文章。
摘要具有良好安全性,易于加工性和高离子电导率的基于固体聚合物的复合电解质(SCPE)对于开发先进的全固态锂金属电池(ASSLMBS)具有重要意义。但是,电极和固体电解质之间的界面兼容性较差导致较大的界面阻抗削弱了电池的电化学性能。Herein, an interpenetrating network polycarbonate (INPC)-based composite electrolyte is constructed via the in- situ polymerization of butyl acrylate, Li 7 La 3 Zr 2 O 12 (LLZO), Lithium bis(trifluoromethanesulphonyl)imide, succinonitrile and 2,2-azobisisobutyronitrile on the base of a对称聚碳酸酯单体。Benefiting from the synergistic effect of each component and the unique structure features, the INPC&LLZO-SCPE can effectively integrate the merits of the polymer and inorganic electrolytes and deliver superior ionic conductivity (3.56 × 10 -4 S cm -1 at 25 °C), an impressive Li + transference number [ t ( Li+ ) = 0.52] and a high electrochemical stability window (up到5.0 v vsli + /li)。基于此,组装了LifePo 4 /Inpc&llzo-Scpe /li和Lini 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 o 2 /inpc&llzo-scpe /li的电池,它们显示出156.3和158.9 mah g -1 and Efence for 86.8%和95.4%和95.4%%和95.4%%的初始能力,它们具有较大的初始能力C分别。这项工作为高压ASSLMB的新型聚碳酸酯复合电解质提供了新的途径。