Rain科技2月13日消息,从手机、电动汽车到储能电站,锂电池已广泛应用于人们生活的各个方面。
然而,锂电池在使用过程中会不可避免地损失锂离子,导致手机电池续航能力下降,电动汽车里程缩短,尤其在寒冷地区,电池性能衰减更为显著。同时,废旧锂电池的处理也成为一个日益严峻的环境问题。
今日,“复旦大学”公众号发布消息称,复旦大学高分子科学系团队突破了传统锂电池设计理念,通过人工智能与有机电化学的交叉融合,成功研发出一种新型锂离子载体分子。这种分子如同为衰老电池“注射”了一针“强心剂”,实现了对废旧电池的无损修复,并显著提升了电池寿命,其提升幅度达到1-2个数量级。
这项具有里程碑意义的成果于今天凌晨发表在国际顶级学术期刊《自然》(Nature)上。 该研究团队的突破之处在于,他们将电池的“寿命”问题类比于人体健康,精准地找到了影响电池性能的核心因素——活性锂离子的流失。通过补充损失的锂离子,可以有效延长电池使用寿命。
基于此,研究团队开发了一种类似“药物”的锂离子载体分子,能够通过特定的方式将锂离子输送至电池内部。 值得一提的是,该团队巧妙地运用人工智能技术,结合有机化学、材料工程等多学科知识,将分子结构和性质数字化,构建了庞大的数据库,最终在经过多次实验后,成功筛选并获得了这种新型的锂离子载体分子。
实验结果表明,使用这项技术后,电池在充放电上万次后仍能保持接近出厂时的健康状态(96%容量),循环寿命也从目前的500-2000次提升至超过12000-60000次,这在国际上尚属首创。
目前,该锂离子载体分子已完成初步实验验证,预计其成本仅占电池总成本的10%以下,显示出巨大的商业化潜力,未来可广泛应用于电池补锂、储能以及光储一体化系统等领域。 研究团队正在积极开展锂载体分子的规模化生产,并与国际领先的电池企业开展合作,力争将这项技术尽快应用于实际生产中,为解决能源问题和环境保护做出贡献。
