美国科学家开发铝箔负极的固态锂离子电池！
全固态电池是一种使用固体电解质而不是液体或聚合物凝胶电解质的新型电池。全固态电池具有许多潜在的优点：
更高能量密度: 固态电池可以储存比传统锂离子电池更高能量。这意味着使用固态电池的电动汽车可以实现更长的续航里程。
更快充电速度: 固态电池可以比传统锂离子电池更快地充电。这是因为固体电解质不会像传统锂离子电池中的液体电解质那样减慢离子的移动速度。
更安全: 固态电池不太可能发生火灾或爆炸，这是因为固体电解质不易燃。
然而，在全固态电池能够被广泛商业化之前，还需要解决一些挑战。这些挑战包括：
成本: 固态电池的制造成本比传统锂离子电池更高。这是因为固态电池中使用的材料更昂贵。
性能: 固态电池尚未被证明与传统锂离子电池一样可靠。这是因为固态电池仍在开发中。
近日，美国佐治亚理工学院的研究人员在全固态锂离子电池结构中使用了基于铝箔的负极，并设计了工程微结构。他们报道称，在高电流密度下，这些电池经过数百次循环稳定。而在传统锂离子电池中使用纯铝箔时，由于锂在材料内部的运动引起的膨胀和收缩，铝箔会在几次充放电循环后断裂和失效。
图1：具有石墨复合负极和液体电解质的锂离子电池（LIB）、负极具有1倍过量锂金属的SSB、具有致密硅负极的SSB和具有致密铝负极的SSB的能量密度比较
美国佐治亚理工学院的研究人员在全固态锂离子电池结构中采用了基于铝箔的负极，并设计了工程微结构。
1. 基于铝箔的负极：传统锂离子电池中，常使用碳材料作为负极，但在全固态锂离子电池中，碳材料的导电性能可能不足以满足高功率应用的需求。因此，采用基于铝箔的负极可以提供更好的电导率和更高的功率输出能力。
2. 工程微结构设计：研究人员对全固态锂离子电池的微结构进行了设计，以改善电池性能。通过工程微结构的优化，可以提高电池的循环寿命、容量保持率和充放电效率等关键性能指标。
3. 全固态锂离子电池优势：相较于传统液体电解质锂离子电池，全固态锂离子电池具有更高的安全性和稳定性。由于采用了固态电解质材料，这种电池能够防止电解质泄漏和热失控等安全问题，提高了电池的可靠性。
4. 功率输出能力：由于基于铝箔的负极具有较好的导电性能，全固态锂离子电池可以提供更高的功率输出能力。这使得电池适用于需要高功率密度的应用，如电动车、无人机等领域。
5. 循环寿命和容量保持率：工程微结构设计的优化可以改善电池的循环寿命和容量保持率。通过减少电极材料的结构变化和损耗，电池可以实现更长的使用寿命和更稳定的容量输出。
综上所述，美国佐治亚理工学院的研究人员在全固态锂离子电池中采用基于铝箔的负极，并设计了工程微结构，以提高电池的功率输出能力、安全性和关键性能指标。这种技术有望推动固态锂离子电池在各个领域的应用。
佐治亚理工学院（Georgia Institute of Technology），简称佐治亚理工或GT，是一所位于美国佐治亚州亚特兰大市的公立研究型大学。该校成立于1885年，是美国最早的技术学院之一，也是美国著名的科技类学府之一。
佐治亚理工学院以其强调科学、技术、工程和数学（STEM）领域教育的卓越声誉而闻名。学校提供了广泛的本科、硕士和博士学位课程，涵盖了工程学、计算机科学、商业管理、建筑设计、自然科学等多个学科领域。
作为全球顶尖的科技研究机构之一，佐治亚理工学院在许多领域取得了重要的突破和创新。学校拥有世界级的研究实验室和设施，吸引了众多优秀的教师和研究人员。学院注重将研究成果转化为实际应用，并积极推动创新创业活动。
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此外，佐治亚理工学院还与许多知名企业和组织建立了紧密的合作关系，为学生提供实习、职业发展和就业机会。校友网络广泛，许多毕业生在各个领域取得了杰出的成就。
总之，佐治亚理工学院以其卓越的科技教育、领先的研究和创新能力，为学生提供了广阔的发展平台。
