(1) 隐私保护数据发布,敏感数据在进入流通市场之前进行必要的隐私检验和脱敏处理 。
(2) 区块链技术的应用,有效保证数据的可信性、数据流通与使用的可追溯性,区块链技术也是目前进行数据确权的最佳解决方案 。利用区块链技术,可以使得登记、交易转让、清结算、查询举证更加透明、高效、低成本 。
(3) 隐私保护的联邦学习,结合安全多方计算、差分隐私或同态加密技术实现分布式的深度学习,在智能化学习的同时保障用户的隐私 。
4、锂金属电池(Lithium-metal batteries)
制约电动汽车产业发展的一大难题就是电池技术 。目前,电动汽车普遍使用的是锂离子电池,这种电池昂贵、笨重、能量密度低,并且其所依赖的液体电解质在碰撞时极易起火 。
电池的一系列缺点体现在电动汽车上就是:价格高、续航低、充电慢,而且还存在安全隐患,这些正是让众多车主对电动汽车望而却步的原因 。
显然,要使电动汽车比汽油汽车更具竞争力,就需要一种突破性电池来弥补这些缺陷 。硅谷初创公司 QuantumScape 声称已经开发出全新的锂金属电池,其采用固体电解质(陶瓷)克服了传统锂离子电池存在的这些缺陷 。
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(来源:MIT Technology Review 官方 APP)
专家点评:
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专家简介:张强 清华大学长聘教授,长期从事能源化学与能源材料的研究,致力于将国家重大需求与基础研究相结合,面向能源存储和利用的重大需求,重点研究锂硫电池的原理和关键能源材料 。提出了锂硫电池中的锂键化学、离子溶剂复合结构概念,并根据高能电池需求,研制出复合金属锂负极、碳硫复合正极等多种高性能能源材料,构筑了锂硫软包电池器件 。曾获得国家杰出青年科学基金、教育部自然科学一等奖、教育部青年科学奖、英国皇家学会 Newton Advanced Fellowship、国际电化学会议 Tian Zhaowu 奖 。在 Advanced Materials、Journal of the American Chemical Society、Angewandte Chemie 等发表 SCI 收录论文 200 余篇,授权发明专利 50 余项 。
当代社会生产和生活方式高度依赖于能源的利用 。二次电池是一种可以实现化学能与电能高效可逆转化的器件 。
锂离子电池是一种典型的二次电池,具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应、便携等特点,方便电能的移动存储、输运和利用,支撑现代生产生活进入 “无线” 模式,促进社会朝着清洁、便携不断发展 。
随着便携式电子设备、电动汽车、储能电站等新生事物的不断涌现,锂离子电池成为当下二次电池的 “主力军” 。锂离子电池获得 2019 年诺贝尔化学奖,是对整个行业的认可和激励 。
然而,锂离子电池受制于自身材料的嵌入式能源存储机制,历经 30 余年发展后,其能量密度逐渐接近极限值 。研发具有更高能量密度的二次电池成为社会共识 。
此次入选 MIT Technology Review 2021 “全球十大突破性技术” 的基于固态电解质的锂金属电池正是突破锂离子电池能量密度上限的新体系电池 。锂金属电池的能量密度可以超过 400 Wh/kg,相比于现在锂离子电池提升 30% 以上 。
这意味着电子设备和电动汽车等可以具有更长的续航,缓解人们的里程焦虑 。锂金属电池能量密度高的主要原因是采用转化型储能机制的锂金属为负极 。锂金属具有极高的理论比容量和极低的电极电势 。
事实上,早在 20 世纪 60 年代就提出了锂金属电池的概念,80 年代也做过商业化尝试 。由于在有机电解液中,锂金属负极不均匀锂沉积引起安全隐患,金属锂电池未能在各种应用场合中广泛应用 。
为了克服锂金属负极的安全隐患,此次入选突破性技术采用固态电解质来匹配正极材料和负极材料构筑锂金属电池 。固态电解质可以克服液态电解液易泄露、易燃的问题 。
在能量密度和安全性之外,此次入选的突破性技术对电池快充性能尤为 。快充性能的提升,将使得充电和加油一样方便,是另外一个缓解里程焦虑的方式 。基于固态电解质的锂金属电池如能够兼顾能量密度、安全性和快充性能,将有望实现与锂离子电池相互补充甚至替代 。
突破性技术所展示的固态锂金属电池性能是基于电芯水平 。如果要应用于电子设备、电动汽车及储能设备上,仍需要考虑电芯大规模、标准化生产以及多电芯串并联组装成电池组的电池管理问题 。
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