斯坦福大学教授崔屹
1. 蔚来，朝着固态电池进发｜车创观察
为什么是固态电池？
首先，先简单说一下什么是固态电池。
根据目前的相关资料，可以根据固态电池里电解质中液体的成分占比而进行分类。因此，固态电池可分为分为半固态锂电池（液固各占一半）、准固态锂电池（固多液少）、固态锂电池（少量液态）、全固态锂电池。
而全固态电池也就是正极、负极和电解质均为固态的锂电池。
相对于应用更广泛的锂离子电池，固态电池有相对的一些优势：
01
更稳定，更安全
固态电池没有液态物质，意味着其不会漏液。当损坏、被穿刺时不会产生爆炸或着火。此外，虽然固态陶瓷氧化物电解质相对来说比较脆弱，但并不代表它就是不稳定。
其电解质具备一定的柔性，配合相应的封装材料，电池在经受上千次也可保证性能不会衰减，保证了稳定性。
目前新能源 汽车 频发电池自燃或者爆炸的现象，车企和消费者对于电池安全都十分重视。因此，相对高安全性成为固态电池的最大优势。
02
体积更小，整体重量减轻
在固态电池中，固态电解质取代了隔膜和电解质（占电池中近40%的体积和25%的质量），意味着正负极之间仅剩固态电解质，因此两极间的距离可缩短至十几微米，从而使电池厚度大大降低。
03
更高的能量密度
这也是为什么现在越来越多车企研发固态电池的重要原因之一。
业界认为，固态电池的密度和结构可以让更多带电离子聚集在一端，传导更大的电流与提升电池容量，使能量密度能提升到 400Wh/kg 以上，优于一般的锂电池，有效解决里程焦虑的问题。
回到文章开头，为什么蔚来会选择固态电池，除了上文提及固态电池天生的优势以外，蔚来本身在电池使用方面，风格一向是偏向“大胆进攻”。
蔚来ES6是国内车企里第一波装配宁德时代NCM811电池的车型，其系统能量密度达170wh/kg。很大一部分原因，ES6要搭载NCM811就是看中了其更更高的能量密度。
宁德时代的NCM811动力电池的电芯能量密度为240Wh/Kg，Pack能量密度达到了170Wh/Kg，工况续航里程达到510km。从数据上来看，是算非常不错的。因此，除了蔚来，据悉广汽新能源Aion S与吉利几何A也是搭载宁德时代的NCM811动力电池。
无可否认，NCM811都是目前国内大多数电池企业所走的方向。但并不意味着NCM811电池能够担得起电动 汽车 的未来。
目前，中日韩在锂离子电池的技术发展路线来看，日本企业主要大力发展NCA(镍钴铝)体系锂电池，而中国与韩国更大力发展NCM（镍钴锰）体系锂电池。
从数据上来看，NCA电池的克容量相比于NCM811要稍高，安全性能相对更好。但NCA容易在高温下发生崩塌导致热失控，且pH 值过高易使单体胀气，进而可能引发危险。因此，其对制作工艺水准要求高且实际生产成本较NCM811更高。
这也是为什么国内企业会更偏爱NCM811，技术要求没有更苛刻，成本也相对较低。但是，这样的反面就是NCM811承载着更多关于安全的不确定性。
在NCM811电芯中，镍的比例已经达到非常高值，NCM811电池中正极材料的镍钴锰比例为8:1:1，镍的比例越高，意味着电池能量密度越高。
但是随着电池使用期的增长，快充次数增加，在遇到过充过放、高温、外力冲击等情况时，即便是电池内部温度还处于设定安全状态，电芯正负极析氧或析锂发生电化学反应等导致热失控的风险都会很高，电池安全性会急速下降。
据了解，NCM811由于镍的比例过高，在生产中很容易出现安全性能下降、循环不稳定、充电效率下降、过热等问题。而且生产这种电池在制备工艺、设备、生产环境，以及配套高压电解液等方面的要求都远远高于普通三元电池。因此，目前国内只有别克电池和宁德时代对NCM811进行量产化。
韩国电池巨头企业中，比如SKI、LG化学、三星SDI均表示过计划推出NCM811电池，但目前来看都推迟了这个计划。虽然他们都没有透露具体原因是什么，但从计划的进度可以看出如果要大面积推出这种高能量密度的电池并不是一件简单的事情。
因此，大家都普遍认为蔚来在电池使用方面的打法是大胆进攻。
为什么目前的动力电池数据看着还行，蔚来还要转方向研究固态电池？
之前关于电池自燃、爆炸等话题一直占据热搜的事情，笔者就不多讨论。但无可厚非的是，蔚来，甚至说全球车企都在不断寻找更高能量密度同时需要更高安全性的动力电池。
而蔚来，就选择与辉能 科技 共同合作研发固态锂离子电池。
2019年初，辉能 科技 首度在美国2019CES消费电子展上公开展示颠覆性的BiPolar+固态电池包方案，新一代电池包仅由四颗电池芯构成，自带散热系统的电芯。辉能 科技 研发的BiPolar+(双极电池)方案可以简化电池包内的线材、冷却系统，从而缩小电池包的体积。
也就是说，在相同的体积下，其电池的容量越大，能量密度越高，电动 汽车 的续航里程越高。另外有行业人士指出，也许辉能 科技 的固态电池技术方案可以有效解决电池短路的问题。
目前，辉能 科技 在固态电池领域掌握两大核心技术：一、LCB固态锂陶瓷电池采用独创固态氧化物电解质，具有高安全性、高能量密度、快充能力佳、高散热能力；二、MAB多轴向双极电池包以创新封装技术，针对固态电池优势所打造的电池包，可同时于电池芯内部串/并联、降低内阻值与产热、可简化冷却/机构材/BMS、成组效率相较传统液态电池包可提升29％～56.5％。
纵观现在新能源 汽车 市场，还是液态锂离子电池的天下。只是，对于续航里程以及安全性能的要求越来越高，再加上需要不断降低成本需求，动力电池行业肯定会发生一定的变化。
国科学院物理研究所研究员李泓表示，发展固态电池不会完全颠覆现有的产业格局，但是很大可能在细分领域产生新的龙头企业。
福特 汽车 储能策略与研究高级经理泰德·米勒（Ted Miller）谈到关于电动 汽车 里程问题，他认为除了固态技术，没有更多好的技术去解决长续航里程的问题。但是，谁会把固态电池技术商业化，他也无从得知。
固态电池是目前“新一代”的电池技术，除了电池企业着重布局以外，最重要的是车企也早已把固态电池纳入其新能源 汽车 发展的重要一环。
· 宝马集团于2017年牵手Soild Power开发固态电池，同时与国内的宁德时代展开合作，布局电气化车型。
· 2018年，大众集团向QuantumScape注资一亿美元用于开发固态电池，大众表示，计划与QuantumScape组建合资公司，让生产固态电池的技术达到产业标准，以便在2025年建成一条固态电池生产线。
·丰田也是较早着手研发固态电池的车企之一。丰田 汽车 董事、副社长寺师茂树目前表示，计划在明年东京奥运会期间向公众展示旗下固态电池电动 汽车 ，比原计划提前2年。丰田方面也表示，希望利用东京奥运会的契机让固态电池大规模商用推广。
· 比亚迪在2017年申请了一项固态锂电池正极复合材料专利，目前正推动固态电池迈向商业化。
· 现代集团已投资Ionic Materials用于固态电池研发。
· 本田在固态电池领域与松下联手，同时该品牌与宁德时代展开了合作。另外，本田与通用“官宣”共研“下一代”电池技术，除了燃料电池外，尚未透露更多细节。
*摘取相关新闻信息
可以看出，固态电池的技术发展还存在着很大的空间，这一块人人都想要拿下的大饼，现在还没有人可以拿下。
但是要拿下，又谈何容易？
据中国科学院物理研究所副研究员吴凡介绍，目前全球布局固态电池的公司和机构不完全统计有46家，国内外企业和资金主要围绕三个路径进行布局，分别是：聚合物电解质和无机电解质的氧化物、硫化物。
纵览全球固态电池企业，无论是初创公司还是行业巨头，暂未出现技术流动或融合的态势。欧美企业偏好氧化物与聚合物体系，而日韩企业则更多致力于解决硫化物体系的产业化难题，其中以丰田、三星等巨头为代表。
作为高性能体系的新型锂电池，固态电池在产业化方面仍然面临诸多挑战：
技术是其一。
固体电解质本身导电率较低，并且电化学不稳定性以及和电极的不兼容性导致电解质与电极界面阻抗较大。如何解决复合电极内、电极/固态电解质间的界面问题，是目前固态电池行业都需要去解决的问题。
上海 科技 大学助理教授刘巍与斯坦福大学教授崔屹等人于Cell Press旗下期刊《化学》发表了关于固态锂电池的相关文章。刘巍表示，目前较高的界面电阻问题是制约全固态锂电池商业化的主要原因。
此外，还有复合电极的固化工艺技术以及电极/固态电解质间的集成工艺技术，以及生产装备等都处于摸索升级的初级阶段，这些对于电池研发者和生产者来说都是极具挑战性的。
产业链环节是其二。
虽然固态电池上游相关材料发展很快，但它在其他电池部件上的选择与传统锂电也有一定差异，目前来看，国内产业链上的企业仍存在性能和技术的短板，尤其是固态电解质材料的制作工艺，距离高性能电池系统要求还有很长一段距离。
金属锂是固态电池负极的重要原材料，目前金属锂均价维持在60-70万元/吨之间，且不从技术角度去谈论，材料价格长期处于波动的状况会阻碍固态电池产业化的速度。
多国竞争，动力电池多路线发展带来不同的挑战是其三。
除了国内企业，上文提及的欧美队、日韩队目前在固态电池上的研究付出不比中国少。加上深厚的电池技术经验，会给中国的企业是带来一定的威胁感。
另外，还有燃料电池的来袭。
目前，除了早已涉燃料电池领域研究的宝马、丰田、本田、通用等车企外，现代集团开始发力布局氢燃料电池，奥迪也宣布重启燃料电池技术研发。
可见，车企并不是只把所有押注在固态电池一条路线上。
中国科学院院士、中国电动 汽车 百人会执行副理事长欧阳明高表示，从全球发展态势来看，固态电池的产业链仍然薄弱，从半固态电池走向全固态电池还有很长一段路，全固态电池大规模商业化估计在2025-2030年(以后)才会真正实现。
无论是蔚来这样的车企，还是松下、宁德时代的电池公司，亦或整个动力电池产业，想要把固态电池商业化，可谓任重而道远。
2. 空气过滤器的清洗方法
1 清洁部位
机组的表面、内部、初效过滤器和中效过滤器，更换高效过滤器。
具体可以参考前文有介绍过的初中高效过滤器的清洗规程
2 清洁用具
抹布、槽子、洗洁精、不锈钢架。
3 清洁条件
初、中效过滤器终阻力大于初阻力2倍。
4 清洁内容
4.1 初、中效过滤器清洗方法
4.1.1 对于过滤器表面不是很脏时，将过滤器拿到室外用洁净压缩空气双面吹洗，吹洗至用眼在光线下不见尘粒止。
4.1.2 对于过滤器表面很脏时，需要进行水洗。在一般区的制水室（空调间）内用槽子放入约100斤的饮用水，将1斤瓶装的洗洁精稀释后，将过滤器放入槽内要全部淹没在水里。进行漂洗若干次，至无污，最后用清水冲洗直至水清为止，取出放在不锈钢隔栅地拖上空干水，然后平铺在架子上阴干，凉晒时要双面勤翻以便加快干燥速度。
4.2 机组的表面清洁
4.2.1 每天用抹布对空调箱体外表面及附属管线、仪表进行全面的清洁，使得设备清洁明亮。
4.2.2 对设备上的油污、胶类要用抹布醮洗洁精擦去后，再用饮用水擦拭干净，不留痕迹。
4.3 空调系统内部清洁
4.3.1 每次更换初效、中效过滤器后，应把空调机组内部壁板、风机、加热器、冷却器、散流板、进行彻底的清洁，擦净灰尘、污垢、油渍，不得留有死角，然后再安装初效和中效过滤器。
4.3.2 每半月应对系统内部清洁一次，先用湿抹布对内部进行擦拭，再用干抹布进行全面的清洁。
4.4 高效过滤器的更换
4.4.1 更换高效过滤器时，应把安装过滤器的四框和周边用湿的洁净抹布擦拭干净，并且要反复三次，擦拭后应立即安装高效过滤器。高效过滤器应在现场拆箱，并检查合格后，立即进行安装，以防止灰尘落进高效过滤器。
4.4.2 更换条件
4.4.2.1 检测洁净室的悬浮粒子数明显超标.。
4.4.2.2 高效过滤器终风量降至初风量的70%以下时。
4.4.3 高效过滤器更换后，尘埃粒子计数器对高效过滤器和安装连接处进行检漏。在扫描巡检的同时，紧固螺栓或用环氧树脂硅胶堵漏。
4.4.4 高效过滤器的检测、更换应及时记录。
4.4.5 高效过滤器更换后，应进行检漏试验并进行验证。
5 注意事项
5.1 滤布清洁后，如果滤器的初阻力值低于本滤器第一次安装使用时初阻力值，不得使用，应及时更换；过滤器经2次清洗后即使压差值大于初始值也要进行更换。
5.2 取高效过滤器时，应倒着提箱，使高效过滤器平稳地落地。
5.3 过滤器清洗后应检查有无破损，如有应及时更换，清洗时不可揉搓，也不可机洗或甩干。
5.4 清洗过程中初、中效过滤器禁止混淆，应有编号以便区分。
5.5 每个空气净化系统应有备用一套过滤器，以便清洗时及时更换。
2015年2月27日斯坦福大学的材料科学家华裔副教授崔屹近日成功研发了具备高效的半透明空气过滤器，能收集99%以上的微型PM2.5颗粒。这种低成本的空气过滤器，在净化空气过程中无需电源来驱动，可被应用于制造具备更卓越保护性能的口罩、纱窗、医院的过滤系统，甚至能够用于减少来自汽车和工业制造中排放的烟尘污染。在包括北京等其他雾霾影响严重的城市具备极高的推广价值，为建筑师和城市规划者提供处理雾霾的新方式 。
3. 什么是“碳中和”，企业如何实现“碳中和”
作者：吴军 （硅谷来信）
我们都知道，这两年有两个词很火，一个是“碳中和”，一个是“碳达峰”，都是大家很关注的话题。那么，什么是“碳中和”？更重要的是第二个问题，如果世界普遍将“碳中和”作为一种政策目标，它对未来的商业模式和商业格局会产生什么样的影响？下面我就结合与崔屹教授（斯坦福大学能源研究中心主任，美国劳伦斯奖获得者）交流的内容，以相对微观一点的层面，来谈一谈企业如何实现碳中和。
我们知道，中国已经承诺要在2060年之前实现碳中和。这是一项了不起的承诺，但从前面的信你应该也了解到了，这项事业的难度相当大。欧盟承诺2050年之前实现“碳中和”，美国虽然没有说，但很多州已经在往这个目标努力了。根据斯坦福大学普雷考特能源研究中心主任崔屹教授的估计，美国应该能早于欧盟实现这个目标。
一个地区能否实现碳中和，这个任务分解下来，每个企业都会面临这个问题。那么在企业的层面我们怎么理解碳中和这件事呢？企业又怎么实现碳中和呢？
实现碳中和的三个阶段：
简单来讲，实现碳中和也是分阶段的，每一个阶段有一个范围，被称为scope。在第一个阶段企业要达到的是，企业的基本运营不造成碳排放，包括企业使用的能源，也来自于不排放二氧化碳的清洁能源。
比如一家IT公司在一个 科技 园区办公，不使用传统 汽车 ，自己办公用电、食堂做饭用电都是园区的太阳能板提供的，这就可以实现第一阶段的碳中和。
如果一家企业使用了传统能源 汽车 ，但同时这家企业每年种很多树，种树吸收了相当于企业用车所排放的二氧化碳，这也算实现了碳中和。
按照上述要求，硅谷主要的IT企业都已经实现了第一阶段的碳中和。但要达到第二阶段的碳中和，要求就要高不少了。第二阶段的碳中和要求一家企业不仅日常运营的二氧化碳净排放量是零，而且企业的业务部分（比如提供服务、制造产品）的碳排放量也是零。
比如像谷歌、亚马逊和微软这些公司，他们的云计算中心向广大用户提供服务，那些云计算中心的耗电量非常大。要做到第二阶段的碳中和，它们就要确保这个云计算中心使用的电能也全都是清洁能源。
如果是一家制造型企业，比如服装厂，它就要保证自己的服装生产线造成的碳排放为零，才算实现了第二阶段的碳中和。
不同企业做到这一级的难度会相差很大。比如钢铁厂的难度非常大，运输公司可能好一些，律师事务所相对就很容易（它的第一阶段和第二阶段要求其实差别不大）。
要实现第二阶段的碳中和是一个动态的过程，过去实现了不等于今天能实现，反之亦然。
比如微软，过去用光盘销售软件，这其中的碳排放量比较少。但今天它的软件变成了各种云服务（比如Office 365），就要建立云计算中心，而云计算中心的耗电量比生产光盘大多了，微软要实现第二阶段碳中和的难度就变大了。
类似地，沃尔玛过去是实体店，碳排放主要就是实体店的用电，只要能保证用的电是清洁能源就差不多了。但现在沃尔玛是线上线下结合的商店，物流服务是业务的重要部分，要实现第二阶段的碳中和难度就变高了。
目前谷歌、亚马逊和微软这三个互联网服务公司都已经实现了第二阶段的碳中和，还是很了不起的。它们现在都在努力实现第三阶段的碳中和。
那么第三阶段的要求是什么呢？第三阶段的要求又严苛得多，它要求一家企业更进一步，确保自己的运营生产中使用的工具、材料、服务等等，也是在碳中和的条件下生产出来的。
比如我们前面讲律师事务所要实现一、二阶段的碳中和比较容易，但如果要实现第三阶段的碳中和，它就要确保事务所使用的电脑、纸张等等在制造的时候碳的净排放量也是零。
如果企业使用的生产工具或者材料造成了碳排放，但是这个企业自己做了特别多的减排工作，那这个企业就有了一些额外的二氧化碳配额，可以抵消那些碳排放。比如一家企业办公要用掉很多纸，但这家企业又装了很多太阳能发电板，不仅自己够用，还能提供给隔壁公司用，帮助隔壁公司减排，那额外造成的这部分减排，就可以和你用纸造成的排放抵消掉。
不难想象，如果世界上所有企业都实现了第二阶段的碳中和，那么第三阶段的碳中和也就自动实现了。但是如果有一些企业还没有实现第二阶段的碳中和，你的企业买了它们的产品，就需要做更多的工作才能实现第三阶段的碳中和。
有些企业做到第三阶段的碳中和相对容易，因为业务所提供的服务和商品比较单纯，比如谷歌和微软，主要的业务是软件和在线服务，那只要保证自己买来的电脑在制造过程中是零排放就行了（实际上它们是买芯片自己制造电脑）。
但是沃尔玛和亚马逊要做到这一点就很困难，因为它们要保证自己货架上卖的五花八门的商品，在制造时都满足了碳中和的要求。
还有像特斯拉这样的制造型企业，虽然电动车运行时容易实现碳中和，但制造 汽车 的过程，以及制造过程用到的钢铁、电池等等，它们可是会造成大量的二氧化碳排放的。所以特斯拉要实现第三阶段的碳中和也比较困难。
碳中和与商业模式有怎样的关系？
一家企业是否能达到第三阶段的碳中和，还和它的商业模式有关。
比如同样是电商，淘宝要实现第三阶段碳中和就比京东更容易。因为淘宝上主要是第三方的商家，它们卖的商品并不属于淘宝，淘宝只是提供交易平台，所以淘宝只要保证平台交易过程实现了碳中和就可以。但是，京东的自营商品占了很大比重，这些商品本身是属于京东的，它就要保证这些商品的制造过程都实现了碳中和，京东才能实现第三阶段的碳中和。
如果全世界都要严格遵循碳中和的要求，很多企业可能就会调整自己的商业模式。打个比方，如果政府对于企业的员工福利（包括五险一金等等）没有严格要求，企业要拓展业务可能就会倾向于直接招募员工，好管理。但如果政府对员工福利提出了很高的要求，企业雇佣员工的成本变高了，那么很多企业就会倾向于将简单的工作外包出去，减轻用人成本。
了解了碳中和实现的过程，我们就大致清楚了在碳中和这件事上，企业分内的责任有哪些，在不同时期企业需要考虑哪些不同的问题。
碳中和会如何改变商业格局和生活方式？
如果全世界要在2050到2060年实现碳中和。那么未来的商业格局和我们的生活方式都会有很大的变化。这里和你分享五点主要的变化。
第一，碳配额的交易会成为一种生意。
前面讲到了，不同企业实现碳中和的难度相差巨大。一个律师事务所，如果每年拿出一些钱去种树，它可能轻易就能实现第三个阶段的碳中和。但是要让钢铁厂、 汽车 厂实现第三阶段的碳中和，几乎不可能。因此它们可能需要向一些有剩余碳配额的单位去购买。
第二，很多企业会改变商业模式。
前面讲了，达到同样的目的，不同方式产生的碳排放是不同的。过去调整业务的时候，可能会考虑成本、便利等等，但很少会在意碳排放。
比如今天的手机或者IoT（物联网）设备，随便做点事情都要和云计算中心连通一次，这很方便，但从碳排放的角度来看可能就不划算了。实现IoT更有效的方式是在一个区域（比如一座写字楼）内放一台特殊的服务器，由它来处理绝大部分终端设备的请求。今天有人把这种服务模式称为边缘计算。
类似地，过去云计算公司为了更好地控制业务，会把一个软件的大部分放在云端，用户的终端设备上只有一个软件外壳，做任何事情都要和远程服务器相连，这种方式也可能发生变化。
过去，很多事情做了只是省一点电钱，并不值得做，但将来如果一个企业碳指标用完了就无法营业，或者必须要花高价去买碳配额，那企业做事可能就要换一个思路了。
第三，要实现碳中和，需要巨大的资金投入，这也是巨大的机会。
崔屹教授估计，全世界将来的先进能源产业的产值将达到十万亿美元，而目前还只有1.4万亿美元。所谓先进能源，除了清洁能源，也包括智能电网、核电、电动 汽车 和生物燃料等所有能够有助于降低二氧化碳排放的产业。比如储能产业，未来的产值至少就有一万亿。十万亿的市场有很大的机会，但是我们需要先有投入，然后才会有产出。
第四，甚至 社会 生活的一些基本结构都可能发生改变。
打个比方，假如每个家庭都开电动 汽车 ，白天家里的太阳能发电设备把车的电池充满，晚上家庭用电就依靠电动车电池里面的电。那这就相当于把储能需求分散到了每个家庭，电厂就不需要准备那么多储能设备了，这就会降低发电的成本。但前提条件是，你家的电动车要能往够往电网里输电，而且能够知道输入了多少电，你家又从电网里用掉了多少电。
第五，我们的生活方式也会发生改变，甚至有可能需要支付碳税。也就是说，日常生活未必会更方便。我们可能需要付出更多的钱来获得和今天同等质量的生活水平，因为企业总会把达成碳中和的成本转嫁到消费者头上。
比如畜牧业会造成大量碳排放，天然肉的价格可能会提高很多，人们是否能接受呢？再比如，低收入人群的生活会受到多大的影响，他们会不会生活不下去？这些都需要具体的评估和衡量。
所以，碳中和无疑会对未来世界的发展方向造成重大的影响。我注意到国内很多媒体在谈到碳中和问题时都比较兴奋。但很多问题大家不仅没有谈到，甚至没有想到。和崔屹教授谈了几次之后我发现，碳中和的难度其实远远超出了大家的想象。
当然，碳中和的发展也会是一个动态的过程，到了2030年，我们就大致能对减排的成效有一个准确的估计。各国也会根据结果不断调整策略，力争在不影响人们日常生活便利性的前提下实现碳中和的目标
4. 谁将改变世界历史方向
1.碳呼吸电池
电化学电池能够吸收大气中的碳,将其转化为电能。
单单削减温室气体排量已经不足以阻止全球变暖。现在,我们必须将大气中已经存在的二氧化碳清除一部分。好消息是,做这件事的方法有很多;坏消息是,这些方法基本上都需要消耗大量能源。
理想的碳封存技术可以产生电能,而不是消耗能量。在2016年7月发表于《科学进展》上的一篇论文中,美国康奈尔大学的研究人员瓦迪·阿尔·萨达特和林登·阿彻描述了一种能捕捉二氧化碳的电化学电池的设计方案。
电池的阴极材料采用的是铝,这种金属成本低、储量大、易于加工。阳极由多孔碳构成,研究人员向其中注入氧气和二氧化碳的混合物。铝、氧气和二氧化碳在电池内部发生反应,产生电能并生成草酸铝。萨达特和阿彻表示,在一个1.4伏电池的生命周期中,电池所吸收的碳是制造电池时所释放的碳的2.5倍。
阿彻表示,要想把这个设计转化为实用的技术,他和同事还有很长的路要走。首先,他们需要证明该技术的成本效益足够高,并且规模可以扩展。阿彻预计,如果他们能成功实现这样的转化,将来这种电池会配备在发电站和汽车排气管上。
2.全新的抗生素
设计新型化合物的方法可用来对抗耐药菌。
很难想象一个没有抗生素的世界是什么样的,不过因为大规模滥用抗生素,我们正走近这样的世界。美国国家疾病预防与控制中心表示,仅在美国,每年就有超过23000人因感染抗生素无法对付的病菌而死亡。英国政府资助的一项研究估计,到2050年,全世界每年会有1000万人死于耐药菌。科学家正苦苦寻找能杀死超级病菌的新药,例如大环内酯类抗生素。
迈尔斯和他的团队找到了合成大环内酯的方法。为了合成这种化合物,研究人员把大环内酯的结构分解成8个基本模块,然后以新的形式把它们组合起来,利用不同的组合方式调节其化学性质。迈尔斯团队在2016年5月发表于《自然》杂志(Nature)的论文中表示,他们已经合成了超过300种新型化合物。研究人员使用了14种致病细菌进行实验,发现大多数化合物可以抑制细菌,而且有很多可以杀死耐药菌株。
3.量子卫星
量子密钥的天基传输可能会让“不可攻破”的互联网变为现实。
要建立绝对安全的加密方法,并不需要比铅笔和纸更高级的技术:只要选择一串随机的字符和数字,用作加密信息的密钥。把这个密钥写在纸上,用一次之后把纸烧掉就行。关键是要确保没有人能拦截或篡改密钥。而在互联网上,窃取或篡改密钥的事情一直没断过。量子密钥分发可以解决这个问题,该方法会从纠缠光子中生成一个一次性密钥。量子密钥分发的问题是,没人知道如何长距离传输纠缠光子。然而今年8月,中国科学院成功将世界第一颗量子卫星送入轨道,为解决这个问题迈进了一大步。
中国科学院的项目名为量子科学实验卫星,是与奥地利科学院合作的项目。该项目利用卫星向中国境内相距1200千米的两个观测站传输量子密钥,这一距离是目前最远传输纪录的8倍。如果中国研究人员创造了量子密钥传输距离的新纪录,那么未来的卫星就能提供一个轨道平台,建立起不可攻破的“量子互联网”,物理定律可以确保加密数据包的绝对安全。
4.替代外科手术的微型机器人
远程控制的微型机器人可以在体内完成治疗。
医学干预手段越先进,侵入性就越低。现在,麻省理工学院的研究人员发明了一种机器人,可以在胃里完成简单的手术,且完全不需要切口或连接外部的缆线——病人只需把机器人吞下去就行。
这种微型机器人包裹在用冰做成的口服含片里,被人服下后会进到胃里。冰胶囊融化后,机器人会像折纸一样打开。展开后的机器人看起来像一张有皱褶的纸,材料上的皱褶、缝隙和补丁的位置都是精心设计好的,它们遇热或受磁场作用时会膨胀或收缩,进而借此移动。这种移动方式类似关节和肌肉的运动方式。外科医生通过外部电磁场影响机器人上的磁铁,就可控制机器人的运动。
机器人的主体由生物相容性材料制成——部分材料来自猪的小肠,也是香肠肠衣的材料。这些材料可以向体内伤口给药或是像创可贴那样固定在伤口上。机器人还能用自带的磁铁“捕捉”并移除异物,比如误吞的纽扣电池。
5.发现贫困地区的软件
机器学习软件可以分析卫星图片,找到需要帮助的偏远贫困地区。
2015年,联合国定下一个目标,希望在2030年前在世界范围内消除极端贫困。这个目标很大胆。要实现目标,第一步就是找到最穷的人都在哪里,而这一步的难度就非常大。在贫困和易发战乱的国家进行经济调查既昂贵又危险。研究人员尝试通过一种间接的办法来解决这一难题:他们在夜间的人造卫星照片中寻找特别暗的区域。“一般来说,晚上亮起来的地方经济状况更好,”斯坦福大学地球科学系统助理教授马绍尔·博克解释说。但这种方法有缺陷,尤其是在区分贫困程度方面。在晚上,从太空中看,轻度贫困和极端贫困的地方是一样的,都是漆黑一片。
博克和他在斯坦福的团队认为,可以用机器学习的方法来改进人造卫星成像研究。研究人员利用非洲五国的日间和夜间卫星图像来训练图片分析软件。在综合了日间和夜间的图片数据后,计算机“学会”把日间图片的特征(道路、城市区域和农业用地)与不同水平的夜间亮度关联起来。“利用夜间的灯光,可以找出日间照片中有何重要特征,”博克说。
当训练结束后,博克的软件可以仅仅根据白天的卫星图片发现贫困区域的位置。
6.会制冷的衣服
纳米多孔纤维让穿着者感到凉快,这可以降低对空调的需求。
地球变得越热,把空调温度调得更低的人就越多。但是空调制冷需要能源,而获取能源会排放温室气体。
崔屹是斯坦福大学材料科学与工程学教授,他想用衣服帮助人们解暑降温。即便是最轻薄的棉纤维衣物也会吸收身体发射出的红外线,从而锁住热量。崔屹和他的团队发现,一种用于制造锂离子电池的纳米多孔聚乙烯材料(nanoPE),可以让这些辐射散发出去。
与棉质衣服相比,nanoPE可以让模拟的人体皮肤多降温2摄氏度。崔屹团队于2016年9月在《科学》(Science)杂志上报告了这一发现。崔屹表示:“如果你穿上nanoPE的衣服,只要外部温度比你的体温稍低,你就会感到凉快。”如果是大热天,你可能还是想开空调,但可以把温度调高一些。有研究显示,只要把空调温度调高几度,就能让能耗降低近一半。
7.抗病毒终极方案
一个罕见的遗传突变也许可以催生出能对抗所有病毒的药物。
众所周知,病毒很擅长躲避人造药物的攻击,但它们面对罕见基因突变ISG15时却很无力。带有这个突变的人能更好地抵御大多数可以感染人类的病毒——但每1000万人里只有不到1人携带这一突变。西奈山伊坎医学院的杜赞·博古诺维奇认为,可以模拟这一突变来研发药物。他有可能找到一种可以临时对抗所有病毒的药物,让人不会因感染病毒而生病。
博古诺维奇希望找到一种药物,可以通过相同方式把ISG15突变作为目标。“只要稍稍调整一下我们的系统,就可以压住感染的第一波爆发,”他解释道。博古诺维奇的团队正从1600万种化合物中筛选有前景的抗病毒药物。当他们发现候选化合物以后,就需要精细地调整化合物的化学性质,完成毒理学和动物试验,并最终进行人体临床试验。这项研究并不是必定能获得成功的。有些携带ISG15突变的人会偶发癫痫,出现类似红斑狼疮的自体免疫疾病症状。研究人员开发的药物需要避免出现副作用。
8.新算法让计算机学会横向思考
人工智能方法可以让计算机在视觉模式识别方面胜过人类。
如果有人给看你一个陌生字母表里的字母,再让你把它写到一张纸上,也许你能做到,但计算机却做不到——即使它有最先进的深度学习算法也不行。哪怕只是做一些基本的图片区分工作,机器学习系统也需要用大量的数据进行训练。
借助贝叶斯规划这个机器学习框架,计算机已离这一飞跃不远了。纽约大学、麻省理工学院和多伦多大学的研究者组成的团队证实,只需学习一个例子,使用了贝叶斯规划学习方法的计算机就能比人更好地识别和复写陌生的手写字符。
贝叶斯规划学习方法和深度学习有本质上的差别。深度学习粗略地模拟了人脑基本的模式识别能力。而贝叶斯规划学习的灵感来自人脑的另一种能力:推断出可以生成某种模式的一系列动作。这种机器学习方法既全能又高效。
9.廉价诊断试纸
对埃博拉、肺结核等疾病的廉价快速的筛查方法,可以挽救偏远贫穷地区病人的生命。
一个发着高烧的病人来到了非洲农村的一家诊所。诊断结果可能是从轻度伤寒到埃博拉的任何一种疾病。即使这家诊所有验血设施,也需要几天时间才能获得结果。那么医生该怎么办呢?是开抗生素处方还是要求隔离病人?
过去十年里,研究人员一直在寻找一种快捷、廉价的试纸诊断方法(类似验孕棒或验孕试纸),以便在这种场合拯救生命。
第一代诊断试纸一般只能发现入侵物产生的分子或致病微生物,从而检测疾病。但接下来有可能出现直接检测病原体DNA的诊断工具。这些工具叫核酸测试,可以让医生在疾病最早期就能准确地诊断出疾病。耶格尔和哈佛大学的化学教授乔治·怀特赛兹等研究者正各自独立研究核酸试纸。
10.用超级原子制造的超级分子
新方法能够设计出超越元素周期表限制的原子、分子和有用材料。
元素周期表中看上去有许多元素,但对于化学家和材料科学家来说还不够多。要设计具备某种非同寻常的特性的合成材料,比如设计像木头一样可降解的硅类半导体,大自然的配方往往存在局限。哥伦比亚大学化学系教授柯林·纳科尔斯表示:“很多时候,你想要的是一种并不存在的原子。”用所谓“超级原子”组成的超级分子可以满足这个需要。超级原子是行为如同单个原子的原子团,研究者可以设法使其具备特别的电磁特性,这是元素的自然组合很难或不可能获得的性质。虽然化学家早在几十年前就知道如何构建超级原子,但一直找不到一种可靠的方法将它们连接成更大型的结构。
现在,纳科尔斯的研究团队发现了一种方法,可以用超级原子来制造“设计分子”。这些合成结构能够模拟天然分子的特性,同时材料科学家可以对这些特性进行“微调”,以达到某些特殊的目标。纳科尔斯表示:“你可以很容易地改变由超级原子构成的分子的化学性质或磁性,而单凭原子结构是做不到这一点的。这就像给元素周期表增加了一个维度。”
5. 一份文件我想打后半部分如何操作
「你的毕业论文写得怎么样了？」
又到了为毕业论文奋战的日子，不出意外的话，接下来的日子里将会出现这样的名场面：
一群年轻人熬夜肝论文—— 被毕业论文审查毒打—— 去翟天临的微博底下口吐芬芳......
3 年过去了，毕业论文依旧是无数毕业生的噩梦，而最近又有一位倒霉的同学因为毕业论文摊上了事。
图片来源：环球网
据报道，这位同学的毕业论文已经写了有 8000 字，本来都打算完稿提交了，可是不争气的电脑先行一步，突然崩溃关机，导致论文保存失败，需要全部重写......
真是隔着屏幕都可以感受到她的绝望了。
图片来源：极目新闻
对于科研狗来说，电脑出问题导致科研数据丢失或多或少都经历过，而在眼前全员肝毕业论文的时刻，这种事儿显然非常能激起共情。
果不其然，新闻在知乎引发了激烈的讨论，洋洋洒洒 1100 多条回答，或是分享自己类似的倒霉经历，或是介绍经验，科普设置如何实时保存。
图片来源：知乎
经过众人的一番讨论，这位同学论文保存失败的原因也给分析出来了......
一个不经意的错误操作酿成悲剧
大家写论文时最常用的软件一般是 Word 或者 WPS，这两个软件都有文档自动保存功能，并且都是默认开启的。从新闻视频中展示的操作界面来看，这位同学用的也正是 WPS，软件无需手动设置保存时间，就能自动保存一部分文件。
按理来说，丢失的那 8000 字论文不至于一点儿都找不回来，顶多重写一部分就好了。
图片来源：软件截图
更何况 Windows 系统还有双重保险，当系统自动关机的时候，会提示用户有文档未保存。一般来说，只有手动选择不保存时才能继续关机，否则系统将退回桌面。
如果不是软件的锅，那又是什么导致了一个年轻人的破防呢？
根据知乎网友 @ 唐旭 对视频画面的分析，这位同学电脑工具栏上正在使用的红色软件应该是压缩包，剧情极有可能是这样的：
导师把论文模板和其他一些资料放进压缩包里发了过来，这位同学直接在压缩包里打开了论文模板，然后在里面写起了的论文，中间没有关机，更没有 Ctrl+S 保存。
正确打开压缩包的方式应当是先解压再打开｜图片来源：作者提供
要知道，使用压缩软件是非常占用电脑资源的，电脑开好几天 Word 可能都不会崩溃，但要是开一整天压缩软件，崩溃概率极大。
于是就出现了文章开头的画面，不堪重负的电脑绷不住了，自动关机了，然后同学也绷不住了。
因为论文是在压缩包里打开的，压缩软件闪退后这篇文档也就崩溃了，所以没有出现未保存文档的关机提示，也没有自动保存一部分文档。
就是这样一个不经意的错误操作——直接在压缩包内操作文件，加上没做好备份工作，导致了论文数据的丢失。笔者看到这里，虽然也心疼这位倒霉的同学，但说实话...... 这个马虎操作也挺让人哭笑不得的。
图片来源：知乎
对于科研狗来说，论文数据可以说有如身家性命般重要，但越是毕业季，这上面搞出岔子的故事偏偏就越多。
科研数据丢失能让科研狗有多崩溃？
简单在互联网上进行检索，就能看到不少科研狗搞丢论文数据的血泪教训，有人酒后弄丢论文，有人电脑硬盘崩溃，有人移动硬盘盘符消失......年年提醒做备份，依旧年年有人丢。
就在今年 2 月，一则「中科院博士吃个凉粉搞丢电脑，花 2 万酬金急寻」的新闻引发网络热议。
失主小乔是中国科学院大学药学专业的在读博士，2 月 7 日下午在河南新郑一小吃摊遗失电脑和数据硬盘，其中存有读博四年期间实验数据，以及在今年 3 月初即将提交的博士毕业论文，全都关乎她的前途命运！
拿出 2 万元重金悬赏未果后，乔同学甚至都做好了向导师和学校申请延期毕业的最坏打算。好在派出所的警察叔叔给力，历时 4 天帮她找回，这座城从此多了个不延毕的人！
图片来源：新郑融媒
虽然乔同学的经历最后是个 Happy Ending，但不是所有人都这么幸运的。从普通研究生到学术大佬，因为丢失数据导致严重后果的案例在近年来屡有发生。
2020 年 6 月 25 日，Nature Catalysis 在其官网以编辑部的名义，对斯坦福大学崔屹教授团队2018 年的一篇论文表示关切。经过一年的漫长调查，2021 年 5 月 4 日，因为无法获得原始数据以及实验结果无法重复，崔屹团队撤回了这篇论文。值得一提的是，这是 Nature Catalysis 杂志史上首篇被撤稿的文章。
图片来源：知乎
作为顶尖的材料学家，相信数据丢失不太可能是学术造假的托词，但这次撤稿事件着实给崔屹教授带来了不小的质疑。
在世界上最顶尖大学、最顶尖课题组都能发生数据短时间内突然丢失的事情，无论是因为数据产生者造假亦或者是什么别的原因，那普通研究生更不可能幸免于难了......
• 有人坐飞机时笔记本电脑被偷走，哪怕警方按盗窃罪立案处理，历时小半年也没能找回来；
• 有人电脑被盗走后惨遭数据格式化，即使追回了也难以复原被删除的科研数据；
• 更有甚者，电脑在宿舍被偷走后，一怒之下状告学校......
图片来源：法律快车
一桩桩事件背后，都是一个科研狗的悲伤回忆。亡羊补牢未为晚也，如何保护重要数据，显然是大家科研生涯必须面临的一个重要问题。
重要资料一定要备份
虽然电脑被偷走这样的「人祸」难以预料，但是我们还是有很多办法将损失降到最低。毕竟电脑丢了可以再买，但科研数据是千金不换的，做好数据备份，能让科研狗少吃很多苦头。
图片来源：知乎
不少网友在知乎上分享过自己进行数据备份的妙招，其中许多方法还是非常值得借鉴的：
• 鸡蛋不要放在一个篮子里：善用本地存储设备（U 盘、移动硬盘）和网盘（网络网盘、WPS 网盘等），多做几个备份；
• 提高使用电脑的安全意识：安装靠谱的杀毒软件，少下载未经官方验证的软件；
• 思想上重视起来：养成重要数据定期、及时备份的好习惯。
2017 年曾有过一则令人啼笑皆非新闻，南非一位 26 岁的医学生 Noxolo Ntusi 为了保护自己的论文数据，面对持枪抢劫的歹徒，竟然选择刚正面以命相搏，被劫匪拿枪顶头也不撒手......
而让她豁出去的根本原因竟然只是没有备份数据。
不知道劫后余生的 Ntusi 同学有没有认识到备份数据的重要性，但大家可千万要记得哈，不然几年的科研工作可能都白费了......
参考资料：
1. https://www.hu.com/question/507048743
2. https://www.hu.com/question/267172350
3. https://www.hu.com/question/344944495/answer/817492129
4.《为保护电脑里的论文数据，面对持枪抢劫的歹徒，她以命相搏......》，生物学霸，2021-05-11
5.《急哭了，「找不到就要延毕！」一博士 2 万重金寻电脑，内有马上要交的毕业论文！》, 生物学霸，2022-02-10
题图来源：网络
投稿：[email protected]
6. 铜箔的用途有哪些
电解铜箔的用途与要求（2）
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1.4.2 电解铜箔的基本要求
1)外观品质
铜箔两面不得有划痕、 压坑、 皱褶、 灰尘、 油、 腐蚀物、 指印、 针孔与渗透点以及其他影响寿命、 使用性或铜箔外观的缺陷。
2)单位面积质量
在制造印刷线路板时, 一般来说, 在制造工艺相同的条件下, 铜箔厚度越薄, 制作的线路精度越高。但是, 随着铜箔厚度的降低, 铜箔质量更难控制, 对铜箔的生产工艺要求就越高。一般双面印刷线路板和多层板的外层线路使用厚度0.035mm铜箔, 多层板的内层线路使用厚度0.018mm铜箔。0.070mm的铜箔多用于多层板的电源层电路。随着电子技术水平的不断提高, 对印刷线路的精度要求越来越高, 现在已大量使用0.012mm铜箔, 0.009mm、 0.005mm的载体铜箔也在使用。
3)剥离强度
在制造印刷线路板时, 铜箔的重要特性在铜箔标准中都有明确要求。但对剥离强度, 无论是IEC、 IPC、 JIS还是GB/T5230, 都没有对此作出明确要求, 仅规定剥离强度应符合采购文件规定或由供需双方商定。对于PCB用电解铜箔, 所有性能中最重要的就是剥离强度。铜箔压合在覆铜板的外表面, 如果剥离强度不良, 则蚀刻形成的铜箔线条可能比较容易与绝缘基板材料的表面脱开。为使铜箔与基材之间具有更强的结合力, 需要对生箔的毛面(与基材结合面)进行粗化层处理, 在表面形成牢固的瘤状和树枝状结晶并且有较高展开度的粗糙面, 达到高比表面积, 加强树脂(基材上的树脂或铜箔粘合剂树脂)渗入的附着嵌合力, 还可增加铜与树脂的化学亲和力。
一般, 印刷线路板外层用电解铜箔, 剥离强度需要大于1.34kg/cm。
4)抗氧化性
20世纪90年代以来, 由于印刷电路技术的发展, 要求形成印刷电路板的覆铜箔层压板必须能经受比过去更高的温度和更长时间的热处理。对铜箔表面, 尤其是对焊接面(铜箔光面)的抗热氧化变色性能提出了更高的要求。
除以上4项主要性能要求外, 对铜箔的电性能、 力学性能、 可焊性、 铜含量等均有严格要求。具体可参见IPC-4562《印刷线路用金属箔标准》。
锂离子电池用电解铜箔, 目前还没有统一的国标或行业标准。
1.4.3 电解铜箔发展趋势
电解铜箔的发展一直追随着PCB技术的发展, 而PCB则随着电子产品的日新月异不断提高。电子器件日趋小型化, 印刷电路表面安装技术的不断发展以及多层印刷电路板生产的不断增长而促使印刷电路趋向细密化、 高可靠性、 高稳定性、 高功能化方向发展, 由此对电解铜箔的性能、 品种提出了更新更高的要求, 使电解铜箔技术出现了全新的发展趋势。缺陷少、 细晶粒、 低表面粗糙度、 高强度、 高延展性、 更加薄的高性能电解铜箔将会广泛地应用在高档次、 多层化、 薄型化、 高密度化的印刷电路板上, 据估计其市场应用比例将达到40%以上。
①优异的抗拉强度及伸长率铜箔。常态下的高抗拉强度及高延伸率, 可以改善电解铜箔的加工处理特性, 增强刚性避免皱纹以提高生产合格率。高温延伸性(THE)铜箔及高温下高抗拉强度铜箔, 可以提高印刷板的热稳定性, 避免变形及翘曲。
②低轮廓铜箔。多层板的高密度布线技术的进步, 使得传统型的电解铜箔不适应制造高精细化印制板图形电路的需要。因此, 新一代铜箔——低轮廓(low proffle, LP)和超低轮廓(VLP)电解铜箔相继出现。毛面粗糙度为一般粗化处理铜箔的1/2以下为低轮廓铜箔, 毛面粗糙度为一般粗化处理铜箔的1/3以下为超低轮廓铜箔。低轮廓铜箔的结晶很细腻, 为等轴晶粒, 不含柱状晶体, 是成片层晶体, 且棱线平坦、 表面粗糙度低, 一般同时具备高温高延伸率和高抗拉强度。超低轮廓铜箔(VLP)表面粗糙度更低, 平均粗糙度为0.55μm(一般铜箔为1.40μmm), 同时, 具有更好的尺寸稳定性, 更高的硬度等特点。
7. 斯坦福大学副教授崔屹：我在东京市场上见到了可以过滤PM2.5的口罩，据说过滤效率达95%以上，和
主要是所用的过滤材料不同，京东上的口罩所用的纤维直径约2微米，崔教授的纤维直径在0.2微米，差一个数量级，因此在过滤性能和阻力上有较大差异
8. 吴军的硅谷来信朗读者是宝木难道是宝木中阳吗
开始主讲的栏目虽然少确实干货很多，都纷纷开live，
但到后边别人一看这个容易赚钱，
就开始各种鱼目混珠了
9. 吴军老师的栏目硅谷来信，大家觉得怎么样
链接：http://pan..com/s/1xsKbjDT2vvCZGvl7KMrK6g
吴军硅谷来信第三季。这两年有两个关于“碳”的词很火，一个是“碳中和”，一个是“碳达峰”。在“中国2060年实现碳中和”的目标下，这些词必然将在不久的将来，深刻地影响我们的生活。对此，吴军老师与斯坦福大学的崔屹教授（2021年美国能源领域最高奖项“劳伦斯奖”获得者，曾被路透社评为世界排名第一的材料科学家），以及华山资本的创始合伙人杨镭先生，就“碳中和”问题谈了对未来的畅想。吴军老师对谈话精华内容进行整理，并用一组来信，为你从能源政策、全世界碳中和事业发展的情况、技术应用等方面进行了深入解读。
课程目录：
不做伪工作者
也谈10000小时，四大困境（重复劳动、习惯性失败、闭门造车、量变与质变）
再谈10000小时，三板斧破四困境（目标与阶段性节点、遇事想三遍（三层境界破恼怒自卑）、凡事做记录）
西瓜与芝麻（简单重复捡芝麻，专注优势创造西瓜，思维方式之争，二选一）
宽容失败才可能是人生赢家（淡定面对失败，但不要习惯性失败）
.....
10. 斯坦福大学崔屹在Nature的研究成果被撤回，原因图片重复
文来源 “撤稿快讯” 官微，如需了解更多精彩内容请联系。
论文信息
2018年12月17日，斯坦福大学崔屹团队在 Nature Catalysis （IF=30.47）在线发表题为“ Theory-guided Sn/Cu alloying for efficient CO2 electrorection at low overpotentials ”的研究论文。
该研究使用密度泛函理论研究铜和锡合金化对甲酸的活性和选择性的影响。
论文撤回
在2021年5月5日，该文章被作者撤回，主要原因是无法获得原始数据以及实验结果无法重复。
由于我们无法完全解释图4f周期噪声模式，因此我们正在撤回本文。
该图的原始数据丢失了，我们无法在最初报告的相同条件下重现噪声模式。