近日,一项新技术在新能源界炸开了锅,因为他颠覆了我们的认知,并且可能成为引领未来新能源又一重大技术。
众所周知,我国是锂电池使用大国,但是锂电池是有循环充放电次数的,一旦达到了极限值就几乎没法用了。
比如磷酸铁锂电池在循环2000次后,容量就会极速衷减,几乎进入了报废环节,虽然我国已经建立有锂电池回收和再利用环节,但是分解、再提炼过程仍然会有一定程度的污染。
于是就有科学团队突发奇想,能不能研发一种材料让这些濒临报废的锂电池重新焕然一新,而无需直接进入回收、拆解、提炼阶段。
其中复旦大学高分子科研团队就是其中之一,该团队通过对锂电池的工作过程进行分析,发现锂电池容量发生衰减的根本原因主要是锂离子消耗殆尽了,而其它成分却基本上没有什么损耗。
于是他们突发奇想,是不是只要给锂电池补充锂离子就能够让锂电池的容量恢复如初呢?
有了想法后,该团队开始进行各种测试,在得出可行性结果后,他们开始寻找一种锂分子载体。
由于全球还没有用这种技术用来修复锂电池的先例,所以他们还需要对这种材料进行复杂的物理化学性质,包括分子的电化学活性、分解电压的范围、溶解度、空气稳定性、化学稳定性、酸碱性、分解产物的成分、反应动力学、分子可合成性等进多行逐个研究,更关键的是成本还不能太高,因为太高就没有意义了。
很显然,这是一个非常复杂的工程,于是该团队想到了Ai人工智能。
历经四年,该团队将所有具有潜在功能的分子片段,将其化学性质转化为数字符号,再通过引入有机化学、电化学、材料工程技术方面的大量关联性质,构建了数据库,然后再通过人工智能进行学习、分子推荐和预测,最终成功设计出了最佳锂载体分子CF3SO2Li(三氟甲基亚磺酸锂)。
该团队称,这是当前全球从未披露过的锂载体分子,意味着我们在电池新材料领域又有重大突破。
该团队负责人高悦称,该锂载体分子已经通过了实验验证,只要将这种载体注入即将报废的锂电池中,充电数小后,这些电池就能恢复到初始状态(96%),循环充放电次数从原来的500~2000圈即可提升到了12000~60000圈。
这就相当厉害了,之前动力电池循环2000圈的时候都有6~8的使用寿命,如果再用上这个技术30~100年不是梦,并且不用破坏原来的电池结构。
修复成本方面,该团队负责人表示,预计成本不会占电池总成本的十分之一,打个比方5万块钱的电池包,修复费用大概只需4000~5000块钱,如果大规模商用,成本可能会更低。
当然,这个技术不只是用于现在的新能源汽车,还有电池储能、光储一体化都有广泛的前景。同时这个技术,还给今后的动力电池提供了新思路,比如用这个新材料制造出更具性价比的新型动力电池。
据悉,目前该团队正在与顶尖电池制造商合作,争取将该技术转化为商品或产品,助力国家在新能源领域引领性发展。
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