Wstęp:
Wow, ten wynalazek może całkowicie odmienić zasady gry w globalnym przemyśle nowej energii! 12 lutego 2025 r. międzynarodowe czasopismo Nature opublikowało rewolucyjny przełom. Zespół Peng Huisheng/Gao Yue z Fudan University w Chinach wynalazł nowytechnologia „odmładzania” baterii litowychłamiąc tradycyjne zasady projektowania baterii litowych od ponad 30 lat, co może wydłużyć żywotność baterii o ponad 10 razy! Zwykła bateria litowo-żelazowo-fosforanowa nadal utrzymuje 96% swojej pojemności po 11 818 cyklach ładowania i rozładowania! Wiesz, baterie litowe obecnie dostępne na rynku 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 jej wymiany! Twój iPhone może być ładowany i rozładowywany 10 000 razy bez utraty mocy!
Inspiracją do technologii naprawy baterii jest terapia człowieka
Jak doszło do tego cudownego odkrycia?
„Podobnie jak w przypadku leczenia ludzkich chorób, skupiamy się na naprawianiu podstawowych usterek baterii, chroniąc jednocześnie ich zdrowe części” – wyjaśnia Gao Yue, badacz z Uniwersytetu Fudan.
Pierwotnie głównym powodem „starzenia się” baterii litowych była utrata jonów litu. Podobnie jak brak pewnego składnika odżywczego w organizmie człowieka może prowadzić do choroby, tak baterie mogą również doświadczać spadku wydajności z powodu niedożywienia. Przełomowym pomysłem zespołu jest: Czy możemy uzupełnić utracone jony litu w baterii, tak jak podając pacjentowi zastrzyk?
Sztuczna inteligencja pomaga przełamać kluczowe technologie równoważenia baterii
Jednak znalezienie odpowiedniego „wstrzyknięcia” nie jest łatwym zadaniem. Ta cząsteczka nośnika musi jednocześnie spełniać niemal surowe wymagania dotyczące właściwości fizycznych i chemicznych:
- Posiadający odpowiednią aktywność elektrochemiczną i zakres napięcia rozkładu.
- Odpowiednia rozpuszczalność w elektrolicie.
- Posiada doskonałą stabilność w powietrzu i stabilność chemiczną.
- Właściwa 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 do naśladowania, 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 jest jak miniaturowy transporter, przenoszący elektrony litu na jednym końcu i bezpiecznie rozładowujący je jako gaz na drugim końcu po zakończeniu transportu.
Wyniki eksperymentów są szokujące!
W eksperymencie bateria, która przeszła tę „precyzyjną obróbkę”, nadal miała wydajność zbliżoną do fabrycznej nawet po 12 000 do 60 000 cykli ładowania i rozładowania. To nie tylko wydłuża żywotność baterii, ale także zapewnia wykonalne rozwiązanie techniczne problemu zanieczyszczenia baterii odpadami na dużą skalę.
Co jeszcze bardziej ekscytujące, 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 baterię katodową z siarkowanego poliakrylonitrylu o gęstości energii 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. Najciekawsze jest to, że koszt tej technologii jest bardzo znaczny — szacuje się, że będzie stanowił mniej niż 10% całkowitego kosztu akumulatora, co oznacza, że ma potencjał do wykorzystania komercyjnego na szeroką skalę!
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” zapewnia wykonalne rozwiązanie techniczne. Badania te nie tylko dowodzą innowacyjnej siły Chin w dziedzinie nowej energii, ale także zapowiadają nadejście nowej ery. W niedalekiej przyszłości „lęk przed bateriami” może stać się historią. Oczekujmy komercjalizacji tej rewolucyjnej technologii tak szybko, jak to możliwe!
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