2月13日消息,從手機、電動車到儲能電站,鋰電池在人們生活中無處不在。
但由于在使用過程中不斷損失鋰離子,手機電池用久了就充不進電,電動車充滿電能跑的里程數(shù)越來越短,寒冷地區(qū)的電池更容易壞,廢舊電池數(shù)量越來越多。
今日,“復旦大學”公眾號發(fā)文,稱復旦高分子科學系團隊打破鋰電池傳統(tǒng)設計原則,通過AI和有機電化學的結(jié)合,成功設計了一種鋰載體分子,讓廢舊電池“打一針”就可無損修復,將鋰電池壽命提升1-2個數(shù)量級。
該成果今天凌晨在《自然》(Nature)上發(fā)表。
復旦大學科研團隊研究發(fā)現(xiàn),電池的“壽命”其實和人體健康類似,問題往往集中在某個核心部件,也就是活性鋰離子。
如果能精準補充損失的鋰離子,就能大大延長電池的使用時間。
基于這個想法,團隊開發(fā)了一種像“藥物”一樣的鋰載體分子,可以通過注射的方式補充電池中的鋰離子。
科研團隊利用人工智能技術(shù)結(jié)合化學知識,將分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)數(shù)字化,通過引入有機化學、材料工程技術(shù)等方面大量的關(guān)聯(lián)知識,構(gòu)建數(shù)據(jù)庫,在多次實驗后獲得了這種新的鋰離子載體分子。
據(jù)介紹,使用這一技術(shù),電池在充放電上萬次后仍展現(xiàn)出接近出廠時的健康狀態(tài)(96%容量),循環(huán)壽命從目前的500-2000圈提升到超過12000-60000圈,在國際上尚屬首例。
目前,鋰載體分子已通過初期實驗驗證,預計在電池總成本中占比不到10%,具備大規(guī)模商用潛力,可用于補鋰、儲能、光儲一體化。
團隊正在開展鋰載體分子的宏量制備,并與國際頂尖電池企業(yè)合作,希望能盡快應用到實際生活中。
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