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布里斯托大学 - 公司法和企业治理
University of Bristol - LLM Law - Company Law and Corporate Governance

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本科学校：软科150+
本科专业：法学
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雅思：7.0(6.5)

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2022/10/10 - 2022/10/24

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【将#汽车电池# 变得更耐热，加州大学团队用“高熵掺杂”技术制造高镍无钴阴极材料】

在过去的几年中，钴元素由于供应不足，价格增长 300%。除此之外，钴矿分布不均匀，造成高能比锂离子电池中最大的供应链风险。

基于价格、供应链和人道主义因素，从计量比层状材料中去除钴是亟待解决的重大科学问题。美国能源部在过去的 5 年中，部署了大量资源用于去钴研究。

“在电池组中降低钴含量，不仅能够将成本降低，也是为了打击刚果使用童工开采钴的做法”，美国加州大学尔湾分校物理与天文学教授忻获麟说，“已有实验表明，钴元素会导致正极材料在冲放电过程中产生的应变增高。过大的应变会形成力学损耗，长此以往，会减少电池的寿命，因此，需要替代方案。”

另外，镍基阴极也有其自身的问题，如耐热性差，使锂离子电池中的物质被氧化，严重时会导致爆炸。虽然高镍阴极具有更大的容量，但是反复的体积变化会造成电池的稳定和安全性问题。

最近，忻获麟（Huolin Xin）与美国能源部（DOE，The United States Department of Energy）国家实验室的研究人员合作，发现采用高镍无钴材料制造锂离子电池的方法。相关论文以《零应变、零钴层状阴极材料的高熵掺杂》（Compositionally complex doping for zero-strain zero-cobalt layered cathodes）为题发表在 Nature[1] 杂志上。

具体来讲，层状正极材料面临的问题是化学与#力学# 稳定性不足。#化学# 不稳定性主要因为来自于高脱锂态下的层状氧化物易失氧。而力学问题来自于材料在充放电过程中的体积变化。

所以，想要做出可用于电车的高镍零钴正极，必须要在材料体相结构中抑制体膨胀和线膨胀、压制相转变、抑制失氧。

做到以上几点才能从根本上使高镍零钴材料满足：高热稳定性（所有高镍材料的痛点）、长循环的能量保持性、高首效、高容量、高比能的商品化需求。

为此，课题组常年深耕“高熵”这个重要概念，并已成功的将其在单原子催化和钠电等领域实现。

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本科学校：软科250+
本科专业：金融工程
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雅思：6.5（6.0）
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谢菲尔德：2022/09/27 - 2022/10/21
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