Introduktion:
Wow, den här uppfinningen kan fullständigt kullkasta spelreglerna inom den globala nya energiindustrin! Den 12 februari 2025 publicerade den internationella topptidskriften Nature ett revolutionerande genombrott. Teamet bestående av Peng Huisheng/Gao Yue från Fudanuniversitetet i Kina uppfann en nylitiumbatteri "föryngrings"-teknik, vilket bryter mot traditionella designprinciper för litiumbatterier i mer än 30 år, vilket kan förlänga batteriets livslängd med mer än 10 gånger! Ett vanligt litiumjärnfosfatbatteri bibehåller fortfarande 96 % av sin kapacitet efter 11 818 laddnings- och urladdningscykler! Du vet, de litiumbatterier som finns på marknaden idag används 1000–2000 gånger.
Vad betyder detta? En Tesla brukade behöva byta batteri vart 6-8 år, men nu kan den köras i 60 år utan att behöva byta ut det! Din iPhone kan laddas och urladdas 10 000 gånger utan att förlora ström!
Inspirationen till batterireparationsteknik kommer från mänsklig terapi
Hur föddes denna mirakulösa upptäckt?
Precis som när vi behandlar mänskliga sjukdomar fokuserar vi på att reparera batteriernas kärnproblem samtidigt som vi skyddar deras friska delar, förklarade Gao Yue, forskare vid Fudanuniversitetet.
Ursprungligen var den främsta orsaken till "åldrandet" av litiumbatterier förlusten av litiumjoner. Precis som bristen på ett visst näringsämne i människokroppen kan leda till sjukdom, kan batterier också uppleva en sänkt prestanda på grund av undernäring. Teamets banbrytande idé är: Kan vi fylla på de förlorade litiumjonerna i batteriet som att ge en injektion till en patient?
AI hjälper till att bryta igenom viktiga batteribalanseringstekniker
Att hitta rätt "injektion" är dock ingen lätt uppgift. Denna bärarmolekyl måste samtidigt uppfylla nästan stränga krav på fysikaliska och kemiska egenskaper:
- Har lämplig elektrokemisk aktivitet och sönderdelningsspänningsområde.
- Lämplig löslighet i elektrolyt.
- Har utmärkt luftstabilitet och kemisk stabilitet.
- Lämplig surhetsgrad, alkalinitet och reaktionskinetik.
- Nedbrytningsprodukterna måste vara säkra och ofarliga.
- Viktigast av allt är att det ska vara billigt och enkelt att skala upp produktionen.
Artificiell intelligens upptäcker viktiga material
Utan någon annan erfarenhet att följa vände sig forskargruppen till artificiell intelligens. De digitaliserade de molekylära egenskaperna och använde maskininlärning för att hitta svar från en enorm mängd data från organisk kemi, elektrokemi och materialteknik.
Det hårda arbetet lönade sig! Efter fyra års hårt arbete hittade de äntligen den perfekta lösningen: CF3SO2Li (litiumtrifluormetansulfonat). Denna molekyl är som en miniatyrtransportör som bär litiumelektroner i ena änden och säkert urladdar dem som gas i den andra änden efter att transporten är avslutad.
De experimentella resultaten är chockerande!
I experimentet hade batteriet som fick denna "precisionsbehandling" fortfarande prestanda nära fabriksnivån även efter 12 000 till 60 000 laddnings- och urladdningscykler. Detta förlänger inte bara batteriets livslängd, utan ger också en genomförbar teknisk lösning för att lösa problemet med storskalig förorening från batteriavfall.
Ännu mer spännande är att den här tekniken har öppnat upp helt nya möjligheter:
Implementerade ett litiumfritt katodbatterisystem med en spänning på 3,0 V och en energitäthet på upp till 1192 Wh/kg.
Utvecklade ett organiskt sulfuriserat polyakrylnitrilkatodbatteri med en energitäthet på 388 Wh/kg.
Revolutionerande inverkan
Detta genombrott kommer att helt förändra spelreglerna inom den nya energibranschen:
Det kommer att avsevärt minska kostnaden för att använda elfordon, avsevärt minska miljöföroreningarna orsakade av batteriskrotning och öppna upp för nya idéer för design av nya batterier. Det mest spännande är att kostnaden för denna teknik är mycket betydande – den förväntas stå för mindre än 10 % av den totala batterikostnaden, vilket innebär att den har potential för storskalig kommersiell användning!
Som forskaren Gao Yue sa: Oavsett om det gäller att förlänga batteriernas livslängd eller förhindra storskalig nedläggning och miljöföroreningar, erbjuder denna "precisionsbehandling" en genomförbar teknisk lösning. Denna forskning visar inte bara Kinas innovativa styrka inom ny energi, utan förebådar också ankomsten av en ny era. Inom en snar framtid kan "batteriångest" bli historia. Låt oss se fram emot kommersialiseringen av denna revolutionerande teknik så snart som möjligt!
Begäran om offert:
Jacqueline:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Sucre:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Publiceringstid: 28 februari 2025