北京时间2月13日凌晨,复旦大学研究团队的这一研究成果以《外部供锂技术突破电池的缺锂困境和寿命界限》(“External Li supply reshapes Li-deficiency and lifetime limit of batteries”)为题在《自然》(Nature)主刊上发表。
精准治疗
对废旧衰减电池进行救治
而非宣判报废
锂电池已经改变了人们的生活方式,但仍不能完全满足当前和未来世界的需求。比如,电动车电池只能保证6~8年/1000~1500次充放电的高性能寿命;低温使用会加速电池变坏;储能电站和极端环境储能场景需要电池寿命提升一个数量级;即将到来的大规模电池退役回收,可能造成环境的污染和资源的浪费。面对这些实际且紧迫的问题,
电池中的活性锂离子由正极材料提供,锂离子损失消耗到一定程度后电池报废,是锂离子电池自1990年问世以来一直遵循的基本原则。研究团队深入分析了电池基本原理,并进行了大量实验验证,
“我们实验发现,使用这一技术,电池在充放电上万次后仍展现出接近出厂时的健康状态,循环寿命从目前的500~2000圈提升到超过12000~60000圈,
“无中生有”
创新研究范式
用AI探索未知的分子世界“这项成果离不开
团队合成这种分子后,验证了其具备各种严苛的性能要求,且成本低易合成,和各类电池活性材料、电解液以及其他组分有良好的兼容性,成功在软包、圆柱、方壳和纤维状锂离子电池器件上实现应用。
走向应用
以解决实际问题为目标
开展全链条研究
“我们这项工作从正式开始做到现在是4年多了,至于修复废旧电池的想法早在读博阶段就萌生了。来到复旦后,找到了合适的土壤,有自己的学生,也有了自己的团队,事情就变得可以推进了。”高悦说。
实际上,探索具有变革性的基础研究来解决实际问题,开展“分子-机制-材料-器件”的全链条工作,是团队始终坚定的目标。
团队介绍,研究相关的验证实验都是在真实电池器件而非模型上完成,以此充分暴露可能的问题并予以解决,
目前,团队正在开展锂离子载体分子的宏量制备,并与国际顶尖电池企业合作,力争将技术转化为产品和商品,助力国家在新能源领域的引领性发展。
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作者:青年报·青春上海记者 刘昕璐/文、图、视频
部分来源:网友评论
校审:林桂人
终审:神小丢
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