天津
导语
手机或电动车的锂电池一旦出现衰减，似乎就难逃报废的命运。但你能想象吗？给电池 “打一针”，它就能 “满血复活”！复旦大学高分子科学系彭慧胜 / 高悦团队就将这个看似 “疯狂” 的想法，在实验室变成了现实。北京时间 2 月 13 日，该重大原创成果在国际权威学术期刊《自然》发表。
突破传统，挑战电池设计惯例
自 1990 年问世以来，锂电池广泛应用于电子设备、交通工具和储能电站等领域，极大地改变了人们的生活方式。然而，由于锂离子消耗到一定程度后电池自然报废，这已成为锂电池行业的惯例。
复旦大学高分子科学系青年研究员高悦，在读博时就萌生了挑战这一 “惯例” 的念头。入职复旦后，在良好的科研环境与团队支持下，他开始付诸实践。当下，电动车电池高性能寿命短、低温使用易加速损坏，大规模电池报废还可能造成环境污染和资源浪费。高悦认为，未来高度电气化的世界，亟须变革电池技术以实现大规模长时储能。
跨界启发，AI 助力筛选神奇 “锂药物”
创新往往源于跨界。从天然产物全合成到免疫治疗，从 3D 打印到有机材料和器件，多次跨界研究经历，赋予了高悦独特的 “科学想象力”。在毫无先例支撑的情况下，团队大胆设想 —— 打破电池一贯的设计原则，将活性锂离子 “注射” 进电池。
寻找合适的活性锂离子，若采用传统依靠理论和经验设计的方式，将旷日持久。幸运的是，复旦大学推动的科研范式变革和科学智能生态建设，让高分子科学系成立了科学智能中心，支持师生利用 AI 探索未知分子世界。
研究团队借助 AI，从 300 余万个虚拟分子中筛选并人工合成了锂离子载体分子 —— 三氟甲基亚磺酸锂，也就是神奇的 “锂药物”。这是一种白色粉末，可溶解在电解液里，给废旧衰减的电池 “打一针”，充电后电池就能 “满血复活”。而且，“锂药物” 只输送锂离子，不改变锂电池原有结构和生产方式，理论上不新增风险，实现无损修复。更重要的是，它易合成、成本低，未来可大规模制备。
卓越性能，迈向实际应用
“打一针” 后的锂电池性能如何呢？充放电 12000 次后的衰减率仅 4%，这意味着每天充电两次的电动车电池，能用 18 年，且 18 年后衰减率才 4%。相比之下，现有的电动车电池若每天充电两次，仅 2.73 年后衰减率就达 30%。这表明，经 “多次注射”，未来锂电池或许不再有报废概念，还能助力大规模储能。
此外，该技术还打破了锂电池制作必须含锂的束缚规则。未来，使用环保、不含重金属的材料构筑电池将成为可能。目前，相关验证实验均在真实电池器件上完成，团队正在开展锂离子载体分子的大规模制备，并与国际顶尖电池企业展开合作，力争早日将技术转化为产品和商品。
锂电池技术的突破，正为能源领域带来新的曙光。而在材料科学与工程装备的创新征程中，深圳中科精研同样成绩斐然。中科精研专注研发与生产的高温焦耳加热设备，融合多项前沿科技，拥有独特的发热机制与精准的控温系统，能够在极短时间内将温度提升至所需高温，控温精度可达 ±1℃，确保加热过程稳定且均匀。其采用的优质耐高温材料，不仅保障了设备的超长使用寿命，还大幅提升了安全性与可靠性。该设备广泛应用于新能源电池材料烧结、特种陶瓷制备、半导体材料退火等诸多关键领域，有效助力科研机构与企业突破材料性能瓶颈，加速科研成果转化与产业升级。未来，中科精研将持续加大研发投入，不断优化产品性能，紧跟行业发展步伐，与各界携手共进，为推动材料科学与相关产业的高质量发展贡献力量。
原文转自公众号：https://mp.weixin.qq.com/s/oUOs5AVvT1JPyM-lZR9epg
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