Wstęp:
Wow, ten wynalazek może całkowicie odmienić reguły gry w globalnym przemyśle nowej energii! 12 lutego 2025 roku w prestiżowym międzynarodowym czasopiśmie Nature opublikowano rewolucyjny przełom. Zespół Peng Huisheng i Gao Yue z Uniwersytetu Fudan w Chinach wynalazł nowy…technologia „odmładzania” baterii litowych, łamiąc tradycyjne zasady projektowania baterii litowych od ponad 30 lat, co pozwala wydłużyć żywotność baterii ponad 10-krotnie! Zwykła bateria litowo-żelazowo-fosforanowa nadal zachowuje 96% swojej pojemności po 11 818 cyklach ładowania i rozładowania! Wiadomo, że obecnie dostępne na rynku baterie litowe są używane 1000-2000 razy.
Co to oznacza? Kiedyś Tesla musiała wymieniać baterię co 6-8 lat, ale teraz może jeździć przez 60 lat bez konieczności wymiany! Twój iPhone może być ładowany i rozładowywany 10 000 razy bez utraty mocy!
Inspiracją dla technologii naprawy baterii jest terapia stosowana u ludzi
Jak doszło do tego cudownego odkrycia?
„Podobnie jak w leczeniu chorób ludzkich, skupiamy się na naprawianiu podstawowych usterek baterii, chroniąc jednocześnie ich sprawne części” – wyjaśnia Gao Yue, badacz z Uniwersytetu Fudan.
Pierwotnie główną przyczyną „starzenia się” baterii litowych była utrata jonów litu. Tak jak brak określonego składnika odżywczego w organizmie człowieka może prowadzić do chorób, tak samo niedożywienie może prowadzić do spadku wydajności baterii. Przełomowym pomysłem zespołu jest: czy możemy uzupełnić utracone jony litu w baterii, tak jakbyśmy podawali pacjentowi zastrzyk?
Sztuczna inteligencja pomaga w przełamaniu kluczowych technologii równoważenia baterii
Znalezienie odpowiedniego „wstrzyknięcia” nie jest jednak łatwym zadaniem. Ta cząsteczka nośnikowa musi jednocześnie spełniać niemal surowe wymagania dotyczące właściwości fizycznych i chemicznych:
- Posiadanie odpowiedniego zakresu aktywności elektrochemicznej i napięcia rozkładu.
- Odpowiednia rozpuszczalność w elektrolicie.
- Posiada doskonałą stabilność w powietrzu i stabilność chemiczną.
- Odpowiednia kwasowość, zasadowość i kinetyka reakcji.
- Produkty rozkładu muszą być bezpieczne i nieszkodliwe.
- Najważniejsze jest to, aby produkcja była tania i łatwa do skalowania.
Sztuczna inteligencja odkrywa kluczowe materiały
Nie mając precedensu, zespół badawczy zwrócił się ku sztucznej inteligencji. Zdigitalizowali właściwości molekularne i wykorzystali uczenie maszynowe, aby znaleźć odpowiedzi na podstawie ogromnej ilości danych z chemii organicznej, elektrochemii i inżynierii materiałowej.
Ciężka praca się opłaciła! Po 4 latach ciężkiej pracy w końcu znaleźli idealne rozwiązanie: CF3SO2Li (trifluorometanosulfonian litu). Ta cząsteczka działa jak miniaturowy transporter, przenosząc elektrony litu z jednej strony i bezpiecznie rozładowując je w postaci gazu z drugiej strony po zakończeniu transportu.
Wyniki eksperymentów są szokujące!
W eksperymencie akumulator poddany tej „precyzyjnej obróbce” nadal zachowywał wydajność zbliżoną do fabrycznej, nawet po 12 000–60 000 cykli ładowania i rozładowania. To nie tylko wydłuża żywotność akumulatora, ale także stanowi realne rozwiązanie techniczne problemu zanieczyszczenia środowiska odpadami akumulatorowymi na dużą skalę.
Jeszcze bardziej ekscytujące jest to, że technologia ta otwiera zupełnie nowe możliwości:
Wdrożono system baterii katodowej bez litu o napięciu 3,0 V i gęstości energii do 1192 Wh/kg.
Opracowano organiczną, siarkowaną baterię katodową z poliakrylonitrylu o gęstości energetycznej 388 Wh/kg.
Rewolucyjny wpływ
To przełomowe odkrycie całkowicie zmieni zasady gry w nowym przemyśle energetycznym:
Znacznie obniży to koszty użytkowania pojazdów elektrycznych, znacznie zmniejszy zanieczyszczenie środowiska spowodowane złomowaniem akumulatorów i stworzy nowe pomysły na projektowanie nowych akumulatorów. Najbardziej ekscytujący jest fakt, że koszt tej technologii jest bardzo wysoki — szacuje się, że będzie stanowił mniej niż 10% całkowitego kosztu akumulatora, co oznacza, że ma ona potencjał do szerokiego zastosowania komercyjnego!
Jak powiedział badacz Gao Yue: Niezależnie od tego, czy chodzi o wydłużenie żywotności baterii, czy zapobieganie porzucaniu ich na dużą skalę i zanieczyszczeniu środowiska, ta „precyzyjna obróbka” stanowi realne rozwiązanie techniczne. Badania te nie tylko dowodzą innowacyjności Chin w dziedzinie nowych źródeł energii, ale także zwiastują nadejście nowej ery. W niedalekiej przyszłości „lęk przed bateriami” może stać się przeszłością. Oczekujmy jak najszybszej komercjalizacji tej rewolucyjnej technologii!
Zapytanie ofertowe:
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
Czas publikacji: 28-02-2025