一针“复活”旧电池!复旦团队突破寿命极限,开启能源新纪元
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视频由复旦大学科研团队提供
你是否厌倦了电池的快速衰减?锂电池虽已改变世界,但痛点依旧尖锐:电动车电池高性能寿命仅6-8年或1000-1500次循环;低温环境加速老化;储能电站亟需寿命提升一个数量级;而海量退役电池更可能引发污染与资源浪费。
直面这些挑战,复旦大学彭慧胜/高悦团队从基础研究破局。2月13日,其重磅成果《外部供锂技术突破电池的缺锂困境和寿命界限》登上国际顶刊《自然》(Nature)。
团队颠覆传统,提出锂离子无需与正极材料共生的新理论。通过AI融合有机电化学,他们创新设计出锂载体分子,实现活性载流子与电极材料的“解耦”。只需像注射一样“打一针”,即可向旧电池精准补锂,让容量瞬间“满血复活”。实测中,电池万次循环后仍性能如新,寿命从500-2000次跃升至12000-60000次以上!更突破的是,电池材料不必再含锂,绿色、无重金属电池成为可能。
自1990年以来,锂电池一直遵循“锂竭池亡”的铁律。团队却从医学中获得灵感——电池衰减如同人生病,往往只是局部“器官”衰竭。“何不像治病一样,精准补锂而非报废?”基于这一大胆设想,他们开发出锂载体分子,通过注射实现锂离子的单独管控。
实现此设想,分子需满足严苛物化性质,传统设计束手无策。团队借助AI与化学信息学,将分子结构数字化,构建多维度数据库,通过机器学习预测出理想分子——三氟甲基亚磺酸锂(CF3SO2Li)。该分子成本低、易合成、兼容性佳,已在软包、圆柱、方壳、纤维状等多种电池中成功应用。
从分子到器件,全链条创新是团队的坚守。目前,他们正推进载体分子的规模化制备,并与国际顶尖电池企业合作,加速技术产业化。这不仅是一场电池革命,更是绿色能源的未来。立即关注,共同推动“一针延寿”时代到来!
(来源:人民日报客户端上海频道)
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