Introduksjon:
Wow, denne oppfinnelsen kan fullstendig velte spillereglene i den globale nye energibransjen! 12. februar 2025 publiserte det internasjonale topptidsskriftet Nature et revolusjonerende gjennombrudd. Teamet til Peng Huisheng/Gao Yue fra Fudan-universitetet i Kina oppfant en nylitiumbatteri "foryngelses"-teknologi, som har brutt de tradisjonelle designprinsippene for litiumbatterier i mer enn 30 år, noe som kan forlenge batteriets levetid med mer enn 10 ganger! Et vanlig litiumjernfosfatbatteri opprettholder fortsatt 96 % av kapasiteten etter 11 818 lade- og utladingssykluser! Du vet, litiumbatteriene som er på markedet i dag brukes 1000–2000 ganger.
Hva betyr dette? En Tesla måtte tidligere bytte batteri hvert 6.–8. år, men nå kan den kjøres i 60 år uten å måtte bytte det! iPhonen din kan lades og utlades 10 000 ganger uten å miste strøm!
Inspirasjonen til batterireparasjonsteknologi kommer fra menneskelig terapi
Hvordan ble denne mirakuløse oppdagelsen født?
Akkurat som når vi behandler menneskelige sykdommer, fokuserer vi på å reparere kjerneproblemene i batterier samtidig som vi beskytter de friske delene, forklarte Gao Yue, en forsker ved Fudan-universitetet.
Opprinnelig var hovedårsaken til «aldring» av litiumbatterier tap av litiumioner. Akkurat som mangel på et visst næringsstoff i menneskekroppen kan føre til sykdom, kan batterier også oppleve en reduksjon i ytelse på grunn av underernæring. Teamets banebrytende idé er: Kan vi fylle opp de tapte litiumionene i batteriet på samme måte som å gi en injeksjon til en pasient?
AI bidrar til å banebryte gjennom viktige batteribalanseringsteknologier
Det er imidlertid ikke lett å finne den riktige «injeksjonen». Dette bærermolekylet må samtidig oppfylle nesten strenge fysiske og kjemiske egenskapskrav:
- Har passende elektrokjemisk aktivitet og dekomponeringsspenningsområde.
- Egnet løselighet i elektrolytt.
- Har utmerket luftstabilitet og kjemisk stabilitet.
- Passende surhetsgrad, alkalinitet og reaksjonskinetikk.
- Nedbrytningsproduktene må være trygge og ufarlige.
- Aller viktigst er det at det skal være billig og enkelt å skalere opp produksjonen.
Kunstig intelligens oppdager viktige materialer
Uten presedens å følge, vendte forskerteamet seg til kunstig intelligens. De digitaliserte de molekylære egenskapene og brukte maskinlæring for å finne svar fra en enorm mengde data fra organisk kjemi, elektrokjemi og materialteknikk.
Det harde arbeidet lønte seg! Etter fire år med hardt arbeid fant de endelig den ideelle løsningen: CF3SO2Li (litiumtrifluormetansulfonat). Dette molekylet er som en miniatyrtransportør, som bærer litiumelektroner i den ene enden og trygt utleder dem som gass i den andre enden etter at transporten er fullført.
De eksperimentelle resultatene er sjokkerende!
I eksperimentet hadde batteriet som fikk denne «presisjonsbehandlingen» fortsatt ytelse nær fabrikknivået, selv etter 12 000 til 60 000 lade- og utladingssykluser. Dette forlenger ikke bare batteriets levetid, men gir også en gjennomførbar teknisk løsning for å løse problemet med storskala forurensning fra batteriavfall.
Enda mer spennende er at denne teknologien har åpnet for helt nye muligheter:
Implementerte et litiumfritt katodebatterisystem med en spenning på 3,0 V og en energitetthet på opptil 1192 Wh/kg.
Utviklet et organisk svovelisert polyakrylonitril-katodeposebatteri med en energitetthet på 388 Wh/kg.
Revolusjonerende innvirkning
Dette gjennombruddet vil fullstendig endre spillereglene i den nye energibransjen:
Det vil redusere kostnadene ved bruk av elbiler betydelig, redusere miljøforurensningen forårsaket av batteriskraping betydelig, og åpne for nye ideer for design av nye batterier. Det mest spennende er at kostnaden for denne teknologien er svært betydelig – den forventes å utgjøre mindre enn 10 % av den totale batterikostnaden, noe som betyr at den har potensial for storskala kommersiell bruk!
Som forskeren Gao Yue sa: Enten det er for å forlenge batterilevetiden eller forhindre storstilt nedleggelse og miljøforurensning, gir denne «presisjonsbehandlingen» en gjennomførbar teknisk løsning. Denne forskningen demonstrerer ikke bare Kinas innovative styrke innen ny energi, men varsler også ankomsten av en ny æra. I nær fremtid kan «batteriangst» bli historie. La oss se frem til kommersialiseringen av denne revolusjonerende teknologien så snart som mulig!
Forespørsel om tilbud:
Jacqueline:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Sucre:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Publisert: 28. feb. 2025