美国科学家发现固态电池材料在高于260°F时锂离子快速移动
晶体振动为锂离子开辟了移动更远距离的通道。
根据一项关于材料在原子尺度上行为的研究，一种有前景的固态电池材料在加热到260°F（400 K）以上时，能让锂离子快速移动。
研究人员利用中子散射和计算机模拟，对锂磷硫氯（称为Li₆PS₅Cl）进行了研究。
他们的发现表明，其晶体结构中的振动帮助离子穿过狭窄开口并在材料中移动。
这项工作让人们更深入地了解固态电池中的一项挑战：如何让离子快速穿过固态电解质。
该团队利用橡树岭国家实验室散裂中子源的中子散射测量，观察了在一系列温度下的运动情况。
一种具有类液体离子运动的固体
电解质在电池充放电过程中在电极之间输送带电粒子。
液体电解质通常比固体电解质允许离子更自由地移动，因此离子流动成为固态电池开发中的一个关键考量因素。
Li₆PS₅Cl属于一类被称为超离子导体的材料。
它们保持晶体结构，同时允许某些离子以类似其在液体中运动的方式移动。
当研究人员将Li₆PS₅Cl加热到400 K以上时，它进入超离子态。
锂离子随后可以在晶格中的稳定位置之间快速跳跃，为这种固体提供了快速离子传输的路径。
测量还显示，随着材料从更接近晶体的状态转向更接近液体的状态，离子的振动行为发生了变化。
这种转变为该团队提供了另一种方式来考察离子迁移率增加时发生的情况。
振动打开瓶颈
离子的运动不仅仅取决于温度。
研究人员发现，周围晶体框架中的特定振动帮助锂离子穿过其路径上的狭窄点位。
这些开口被称为扩散瓶颈，会随着结构振动而变化。
它们的运动使离子更容易从一个晶格位点跳跃到另一个晶格位点，并移动更长的距离。
为了研究这一过程，该团队将机器学习模拟与两种中子散射技术结合起来。
这些方法共同将材料振动的变化与不同温度下锂离子扩散的变化联系起来。
这一结果有助于解释一种材料如何能够保持部分晶体特性，同时仍支持快速的、类液体的离子运动。
它还将研究离子传输的两种方式联系起来：追踪粒子扩散的过程，以及考察其周围晶格的振动。
这对电池研究意味着什么
了解哪些振动有助于离子运动，可能帮助研究人员设计具有更好导电性的固态电解质。
目标是获得一种兼具大量可移动离子以及化学和热稳定性的材料。
这种组合可能使固态电解质在电池中更有用，并可能带来充电速度和安全性方面的益处。
该研究确定了一种研究人员可以进一步探究的机制；它并未在成品电池中证明这些改进。
这些发现也可能为其他依赖快速离子运动的技术研究提供参考，包括燃料电池和计算系统。
美国国家科学基金会（DMREF项目）、美国能源部基础能源科学办公室材料科学与工程处以及德国研究基金会为这项研究提供了部分资助。
科学家发现太阳表面下的重大变化
## 一张分屏图像，左侧展示太阳活动高峰期的活跃太阳（拍摄于2014年），右侧展示太阳活动低谷期的平静太阳（拍摄于2019年）。图片来源：NASASDO 声波在太阳内部的回荡表明，其磁场活动正逐渐向表面迁移，从而改变着这颗恒星产生空间天气的方式。
九千三百万英里之外，太阳上的爆发会向地球发送带电粒子云，威胁卫星、通信系统、GPS以及电力网络。
预测这些干扰需要理解太阳的11年磁力周期，然而天文学家日常追踪的黑斑和爆发并不能揭示该星体明亮表面之下活动的变化情况。
通过探测太阳内部回荡的声波，一个由伯明翰大学领导的国际团队发现，与太阳磁活动相关的变化正逐渐集中在更接近表面的区域。
研究人员在《皇家天文学会月刊》（MNRAS）上报告了他们的研究结果。
太阳像一口巨大的响铃一样振动，其内部声波的频率会随磁场活动而发生变化。
通过一种名为日震学的技术测量这些频率变化，研究人员得以追踪太阳明亮表面之下发生的各种变化。
为了观察这些内部变化与太阳外在行为的吻合程度，研究团队追踪了振动频率以及传统的活动测量值，覆盖了四个太阳周期。
两者都对磁活动有所响应，但它们之间的关系能够揭示仅观察表面所会遗漏的变化。
通过随时间跟踪这种关系，研究人员得出了三个主要发现： 自第23个太阳周期以来，太阳振动频率与传统活动指标之间的关系发生了显著变化，反映出其内部过程的长期转变。
振动测量显示，与太阳周期相关的结构变化正日益局限于太阳表面以下约1000公里（约620英里）的浅层区域。
尽管第25个太阳周期在传统表面指标上表现较弱，但其高频振荡表明其活动强度与早期周期相当。
萨巴尼巴苏教授来自耶鲁大学，她说：我们发现，太阳内部振荡与表面活动之间的关系在过去几个周期中发生了演变。
这一趋势无法仅用较弱的磁场来解释，而是表明太阳磁活动在表面以下的储存结构发生了重组。
随着太阳活动在约11年的太阳周期中变化——从高活动期（太阳活动极大期）到低活动期（太阳活动极小期）——太阳内部声波所激发的振荡频率也随之升高和降低。
因此，这些振荡可用来追踪并探测太阳自身的活动节律。
图片来源：W.J.Chaplin 探测四个太阳周期中不同深度的变化 全球六台望远镜通过伯明翰太阳振荡监测网络（BiSON）提供了近40年的观测数据。
研究团队分析了涵盖多个太阳活动周期的测量资料，最新周期显示出尤为显著的太阳内部结构变化特征。
研究人员将太阳的振动，即p模振荡，划分为低频、中频和高频bands，以探测不同深度的太阳内部。
通过比较这些频段的行为，他们定位了变化的层次，而长期的观测记录则展示了该模式在连续周期中的演变过程。
太阳拥有自身的活跃生物节律，产生周期性增强与减弱的磁活动，从而塑造空间天气。
然而，传统的太阳表面观测手段无法完整揭示其全貌——太阳或许正进入一种持续数十年之久的新行为模式。
我们发现了太阳活动周期系统性变化的证据。
关键在于，磁活动正随着每个周期愈发集中在表面附近。
这是首次发现这一现象，若无长期的BiSON观测数据，这一发现将不可能实现。
BiSON的望远镜将继续收集观测数据，直至第25个太阳周期结束，并进入第26个太阳周期，使研究人员能够测试该模式是否持续。
随着太阳爆发继续威胁卫星和电网，太阳明亮表面下的振动可能揭示驱动这些爆发的磁活动是否正在经历持久的变化。
基于BiSON观测数据对第22至25太阳活动周的新日震学研究成果，作者：威廉J查普林、萨巴尼巴苏、瑞秋豪、伊冯娜埃尔沃思、史蒂文J黑尔和埃莉诺默里，发表于《皇家天文学会月刊》，DOI10.1093mnrasstag847。
相关知识（天文术语） 太阳表面主要由炽热的等离子体构成，呈现为光球层，温度约5500摄氏度。
这里不断发生着激烈的能量释放与对流运动，形成太阳黑子、耀斑和日珥等现象。
光球层是太阳可见光的主要来源，其表面布满米粒组织，是气体剧烈运动的体现。
太阳活动周期约为11年，影响地球空间环境与气候。
BY: University of Birmingham FY: AI 如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除 转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处
“原来可以洗澡”“竟然实现了”，网友点赞深圳公园
近日，有网友晒出照片透露深圳笔架山体育公园设立了智能淋浴房，并点赞深圳的公园“宠客”。近日，记者在深圳笔架山体育公园现场走访发现，该公园设置了女性淋浴间6个、男性淋浴间12个，采用智能水控系统，配备储物柜、座椅等设施，市民和游客可根据现场的使用说明，通过手机扫描二维码操作存储个人物品后淋浴，还可以根据需求，选择不同淋浴时长。
地点：笔架山体育公园二号公厕旁 开放时间：6:00-23:00 社交平台上，不少网友分享了使用感受。
其实，深圳的公园可以洗澡，已经不是新鲜事。
近年来，深圳在公园加大文体设施建设力度，智慧跑道、慢跑步道、室外智能健身房、各种球类场所等运动设施纷纷被引入公园，继而又在公园健身区旁增设淋浴房。
从人才公园环湖跑道旁的扫码冲凉，到莲花山健身房边上的移动淋浴舱，一批“跑完即洗、玩完即冲”的便民设施，正在把“公园—运动—通勤—旅游”串成一条更舒适的动线。
这不只是多几个喷头，而是深圳追求把城市服务做到极致的一个细节。
2024年年底，莲花山公园设立的智能移动淋浴间。
2024年年底，莲花山公园设立的智能移动淋浴间。
2024年年底，莲花山公园设立的智能移动淋浴间。
社交平台上，有香港的游客惊讶感慨：原来深圳的公园可以洗澡。
深圳人才公园的淋浴间也一直“活跃”在社交平台上。
