Введение:
Ого, это изобретение может полностью перевернуть правила игры в мировой индустрии новой энергетики! 12 февраля 2025 года ведущий международный журнал Nature опубликовал революционное открытие. Команда Пэн Хуэйшэна/Гао Юэ из Фуданьского университета в Китае изобрела новый…технология «омоложения» литиевых аккумуляторов, нарушая традиционные принципы конструкции литиевых аккумуляторов уже более 30 лет, что позволяет увеличить срок их службы более чем в 10 раз! Обычный литий-железо-фосфатный аккумулятор сохраняет 96% своей ёмкости после 11 818 циклов зарядки-разрядки! Как известно, литиевые аккумуляторы, представленные сейчас на рынке, рассчитаны на 1000-2000 циклов зарядки.
Что это значит? Раньше Tesla приходилось менять аккумулятор каждые 6-8 лет, а теперь он может ездить 60 лет без замены! Ваш iPhone можно заряжать и разряжать 10 000 раз без потери заряда!
Вдохновение для создания технологии ремонта аккумуляторов пришло из человеческой терапии
Как родилось это чудесное открытие?
«Как и при лечении человеческих заболеваний, мы уделяем особое внимание устранению основных проблем с аккумуляторами, одновременно защищая их здоровые части», — пояснил Гао Юэ, исследователь из Фуданьского университета.
Первоначально основной причиной «старения» литиевых аккумуляторов считалась потеря ионов лития. Подобно тому, как недостаток определённого питательного вещества в организме человека может привести к заболеванию, аккумуляторы также могут терять свои рабочие характеристики из-за недостаточного питания. Прорывная идея команды заключается в следующем: можно ли восполнить потерянные ионы лития в аккумуляторе, словно делая пациенту инъекцию?
ИИ помогает прорваться через ключевые технологии балансировки батареи
Однако найти подходящую «инъекцию» — задача не из лёгких. Эта молекула-носитель должна одновременно отвечать практически строгим требованиям к физико-химическим свойствам:
- Имеющий соответствующую электрохимическую активность и диапазон напряжения разложения.
- Подходящая растворимость в электролите.
- Обладает превосходной устойчивостью на воздухе и химической стабильностью.
- Соответствующая кислотность, щелочность и кинетика реакции.
- Продукты разложения должны быть безопасными и безвредными.
- Самое главное, чтобы оно было дешевым и его производство можно было легко масштабировать.
Искусственный интеллект обнаруживает ключевые материалы
Не имея прецедента, исследовательская группа обратилась к искусственному интеллекту. Они оцифровали молекулярные свойства и, используя машинное обучение, нашли ответы на огромное количество данных по органической химии, электрохимии и материаловедению.
Упорный труд окупился! После четырёх лет упорной работы они наконец нашли идеальное решение: CF3SO2Li (трифторметансульфонат лития). Эта молекула подобна миниатюрному транспортёру: она переносит электроны лития на одном конце и безопасно разряжает их в виде газа на другом конце после завершения транспортировки.
Результаты эксперимента шокируют!
В ходе эксперимента аккумулятор, прошедший такую «точную обработку», сохранял характеристики, близкие к заводским, даже после 12 000–60 000 циклов зарядки и разрядки. Это не только продлевает срок службы аккумулятора, но и обеспечивает реальное техническое решение проблемы масштабного загрязнения окружающей среды отработанными аккумуляторами.
Еще более захватывающим является то, что эта технология открыла совершенно новые возможности:
Реализована система катодных аккумуляторных батарей без лития с напряжением 3,0 В и плотностью энергии до 1192 Вт·ч/кг.
Разработана катодная батарея на основе органического сульфированного полиакрилонитрила с плотностью энергии 388 Вт·ч/кг.
Революционное влияние
Этот прорыв полностью изменит правила игры в новой энергетической отрасли:
Это значительно снизит стоимость использования электромобилей, существенно уменьшит загрязнение окружающей среды, вызванное утилизацией аккумуляторов, и откроет новые идеи для проектирования новых аккумуляторов; самое интересное, что стоимость этой технологии весьма значительна — ожидается, что она составит менее 10% от общей стоимости аккумулятора, что означает, что у нее есть потенциал для широкомасштабного коммерческого использования!
Как сказал исследователь Гао Юэ: «Будь то продление срока службы аккумуляторов или предотвращение масштабных сбросов и загрязнения окружающей среды, эта «точная обработка» предлагает осуществимое техническое решение. Это исследование не только демонстрирует инновационный потенциал Китая в области новой энергетики, но и возвещает о наступлении новой эры. В ближайшем будущем «страх перед аккумуляторами» может уйти в прошлое. Будем же с нетерпением ждать скорейшей коммерциализации этой революционной технологии!»
Запрос котировок:
Жаклин:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Сукре:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Нэнси:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Время публикации: 28 февраля 2025 г.