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今日粉体丨弹性塑料电解质实现锂离子电池新设计;比最黑还要黑10

admin 发布于 2019-10-03 02:19   浏览 次  

  学生们来到内丘“邢窑三馆”——,原标题:今日粉体丨弹性塑料电解质实现锂离子电池新设计;比最黑还要黑10倍的材料诞生了!可吸收99.995%入射光

  近日,中国科学院国家纳米科学中心研究员张忠、刘璐琪在二维材料力学性能研究中取得新进展,相关成果以《多层范德华材料的弯曲》(Bending of Multilayer van der Waals Materials)为题,于9月9日作为封面论文、主编推荐论文,在线发表在《物理评论快报》上。

  研究结果表明,由于二维材料层间存在剪切、滑移变形,导致材料弯曲刚度远低于经典薄板D-E理论预测。受层间范德华作用力大小及二维材料原子结构特征共同影响,虽然三种材料弹性模量E表现出(MoS2<hBN<Graphene),但是在相同厚度下,弯曲刚度D则表现为(MoS2>hBN>Graphene)。随研究对象的尺寸近一步减小到纳米尺度,多层二维材料的弯曲刚度和弹性模量间的关系已不再完全适用传统连续介质力学框架下的相关理论。

  据最新一期的《自然·材料》报道,为了开发锂基电池的替代品,减少对稀有金属的依赖,美国佐治亚理工学院研究人员开发出一种有前景的新型阴极和电解质系统,用低成本的过渡金属氟化物和固体聚合物电解质代替昂贵的金属和传统的液体电解质,有望带来更安全、更轻和更便宜的锂离子电池。

  新型阴极由氟化铁活性材料和固体聚合物(一种塑料)电解质纳米复合材料制造。为制造这种阴极,研究人员开发了一种将固体聚合物电解质渗透到预制氟化铁电极中的方法,然后热压整个结构,以增加密度并减少空隙。聚合物基电解质有两个突出优点,一是其在循环时弯曲和适应氟化铁溶胀的能力强,二是其能与氟化铁形成非常稳定的柔性界面,解决了先前电池设计中使用氟化铁出现的膨胀和大量副反应等关键问题。

  研究人员测试了新型固态电池的几种变体,以分析其在50℃高温下超过300次充电和放电循环的性能。结果发现,增强电池性能的关键是固体聚合物电解质。当与固体聚合物电解质一起使用时,即使在高温,金属氟化物显示出非凡的稳定性。这有望带来更安全、更轻和更便宜的锂离子电池。此外,氟化铁的锂容量是传统钴基或镍基阴极的两倍多。而且铁比钴便宜300倍,比镍便宜150倍。

  据物理学家组织网13日报道,中美科学家今天报告说,他们研制出了一种比之前最黑材料还要黑10倍的材料。新材料由碳纳米管(CNT)阵列制成,可捕获99.995%的入射光,是有史以来最黑的材料。

  工程师们研制出一种由碳纳米管制成的材料,比之前最黑的材料还黑10倍。新材料作为纽约证券交易所新展览装置的一部分展出。该艺术装置名为“虚荣的救赎”(如图),科学家在一颗价值200万美元、重约16.78克拉的天然黄色钻石上涂上了这种新材料。使用涂层后,通常令人眼花缭乱的宝石“变身为”一种扁平的黑色物体。

  研究作者之一、麻省理工学院(MIT)航空航天教授布莱恩·沃德尔说,这种新材料除了具有艺术表现力外,还可能具有实用价值,例如用于遮光罩中减少不必要的眩光;帮助太空望远镜发现系外行星等。

  通过1∶50000区域地质调查,在滇中中部地区石炭系与泥盆系不整合界面上发现一层厚0.5~1.5m的古风化壳型高锂铝土矿体,Li2O高品位达到了0.98%,平均品位0.74%。这一发现对铝土矿和锂资源进行综合评价和整体开发具有很好的指导意义,同时也为寻找该类型锂矿提供了新的找矿线索。

  新发现的高锂铝土矿体位于滇中中部地区,为典型的喀斯特型铝土矿矿体,赋存于石炭纪黄龙组(Ch)底部,晚泥盆世宰格组(D3z)顶部(条带状粉晶白云岩)平行不整合界面之上(图1),矿体呈层状、似层状,严格受古喀斯特地形地貌控制,产状与地层基本一致,倾向350°~10°,倾角25°~30°;矿体走向长约6km,出露地表宽0.1~0.2km,矿体厚度0.5~1.5m,平均厚度0.8m。铝土矿样品全岩X射线粉末衍射谱线图,测试结果表明,铝土矿组成矿物主要有硬水铝石、勃姆石、鲕绿泥石、高岭石、斜绿泥石、云母/伊利石、锐钛矿等。

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