哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院材料科学副教授李昕说:“锂金属电池被认为是电池化学的‘圣杯’,因为它具有高容量和能量密度。但是这些电池的稳定性一直都很差。”稳定性差的原因是被称为树枝状的微小针状突起,它们在锂金属阳极的表面形成,进入液体电解质并侵蚀电池的性能,常常导致电池短路或起火。
使用固体电解质而不是具有挥发性溶剂的液体电解质,是科学家希望避免这一问题的方法之一。我们已经看到麻省理工学院和澳大利亚迪肯大学的研究小组提出了有希望的潜在解决方案,而现在哈佛大学的科学家们正在将一种类似于BLT三明治的组合投入到设计中。
该团队试图通过构建不同的层来保护其固态锂金属电池不受树枝状物的破坏,每个层都有不同程度的稳定性。这些层位于作为“面包”的两个电极之间,包括石墨涂层(生菜)、第一电解质层(番茄)、第二电解质层(培根),最后是另一层第一电解质(又是番茄)。
两种电解质的化学成分略有不同,这使得第一种电解质容易出现树枝状渗透,但在锂的作用下更稳定,第二种电解质在锂的作用下不太稳定,但对树枝状渗透免疫。通过这种方式,电池并没有阻止树枝状晶体的形成,而是能够安全地控制和遏制它,突起物被三明治的"培根"层挡住。
据Upstream Security此前发布的2020年《汽车信息安全报告》显示,从2016年到2020年1月,4年时间里汽车信息安全事件的数量增长了605%,其中仅2019年公开报道的针对智能网联汽车信息安全攻击的事件就达到了155起。这些事件轻则造成个人隐私泄露,重则损坏企业利益,甚至严重扰乱社会秩序,危害国家安全,影响十分恶劣。
为营造良好的汽车数据使用环境,加强个人信息和重要数据保护,规范汽车数据处理活动,国家互联网信息办公室会同有关部门起草了《汽车数据安全管理若干规定(征求意见稿)》(以下简称《征求意见稿》),于5月12日正式向社会公开征求意见。
《征求意见稿》提出,汽车设计、制造、服务企业及其他相关机构处理个人信息或重要数据时,目的应当合法、具体、明确,与汽车的设计、制造、服务直接相关。当运营者收集个人信息时,应当取得被收集人同意,法律法规规定不需取得个人同意的除外。实践上难以实现的(如通过摄像头收集车外音视频信息),且确需提供的,应当进行匿名化或脱敏处理,包括删除含有能够识别自然人的画面,或对这些画面中的人脸等进行局部轮廓化处理等。
个人信息或者重要数据应当依法在境内存储,确需向境外提供的,应当通过国家网信部门组织的数据出境安全评估。运营者处理重要数据时,应当提前向省级网信部门和有关部门报告数据类型、规模、范围、保存地点与时限、使用方式,以及是否向第三方提供等。处理个人信息涉及个人信息主体超过10万人、或者处理重要数据的运营者,应当在每年十二月十五日前将年度数据安全管理情况报省级网信部门和有关部门。
该论文的共同作者Luhan Ye说:“我们为了稳定电池而纳入不稳定性的策略感觉是反直觉的,但就像一个锚可以引导和控制进入墙壁的螺丝一样,我们的多层设计也可以引导和控制树突的生长。”
此外,电池能够通过回填树枝状物产生的缝隙来进行自我修复。在测试中,该团队发现该电池在10000次循环后保留了82%的容量,并展示了有朝一日可以让电动汽车在10至20分钟内充电的电流密度。