電池修復(fù)新突破:復(fù)旦大學(xué)研制出鋰載體分子
隨著電子設(shè)備和電動(dòng)汽車的普及,鋰電池的使用量不斷增加。然而,隨著使用時(shí)間的增加,鋰電池中活性鋰離子逐漸流失,導(dǎo)致電池容量下降、壽命縮短。
近日,復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系的研究團(tuán)隊(duì)提出了一種革命性的電池修復(fù)方法。他們通過(guò)人工智能和有機(jī)電化學(xué)相結(jié)合,研制出了一種新型鋰載體分子,能夠通過(guò)注射的方式補(bǔ)充鋰電池中的鋰離子,延長(zhǎng)電池壽命。
這項(xiàng)研究成果發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》上。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),電池壽命的下降與活性鋰離子的流失密切相關(guān)。如果能夠精準(zhǔn)補(bǔ)充流失的鋰離子,就可以顯著延長(zhǎng)電池的使用時(shí)間。
基于此,研究團(tuán)隊(duì)利用人工智能技術(shù)和化學(xué)知識(shí),將分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)數(shù)字化,構(gòu)建了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn),他們獲得了這種新的鋰離子載體分子。
據(jù)介紹,使用這種鋰載體分子修復(fù)的電池,在充放電上萬(wàn)次后仍能保持接近出廠狀態(tài)的健康水平(96%容量)。電池的循環(huán)壽命也從目前的500-2000次提升到超過(guò)12000-60000次,這在國(guó)際上是首次實(shí)現(xiàn)。
目前,鋰載體分子已通過(guò)初期實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,預(yù)計(jì)在電池總成本中占比不到10%,具備大規(guī)模商用潛力。它可應(yīng)用于電池補(bǔ)鋰、儲(chǔ)能和光儲(chǔ)一體化等領(lǐng)域。
研究團(tuán)隊(duì)正在開展鋰載體分子的宏量制備,并與國(guó)際頂尖電池企業(yè)合作,希望能盡快將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際生活中,讓電池的修復(fù)和延長(zhǎng)壽命成為現(xiàn)實(shí)。
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