在新能源汽车市场蓬勃发展的当下，尽管渗透率持续攀升，但仍有一大批消费者持币观望，犹豫不决。其中一个关键因素便是电池寿命引发的焦虑。手机电池使用几年后续航大幅下降的现象，让人们对汽车电池的寿命更加担忧，担心更换电池成本高，车辆贬值快。
然而，近日复旦大学的一项科研成果在《Nature》期刊上发表，为锂电池行业带来了革命性的突破。科学家们发明了一种为电池“打针续命”的技术，令人眼前一亮。
这项技术的核心在于解决电池因锂离子减少而导致的性能下降问题。传统锂电池在充放电过程中，锂离子在正负极之间移动，但长期使用会导致部分锂离子损失，例如与电极材料反应、形成锂枝晶等，从而影响电池寿命。而复旦大学的研究团队则提出了一种直接向电池内部补充锂离子的方法。
科学家们通过有机化学与电化学的理论筛选，借助人工智能的帮助，从240种分子中找到了一个最合适的分子——LiSO₂CF₃。这种分子在电池充电电压达到2.8V以上时会分解，释放出大量锂离子，以补充电池在使用过程中的损耗。其分解产物二氧化硫和氟碳气体会直接从电池排气孔排出，不会对电池内部环境造成污染。
为了验证这一技术的有效性，研究团队在实验室中对一节容量衰减到85%的磷酸铁锂电池进行了测试。在注入这种“电池宝”后，电池容量不仅停止了下降，反而逐渐回升。经过1824次循环后，电池容量恢复到了99.6%，在接下来的11818次循环中，电池容量依然保持在96%。这意味着，如果每天充电一次，这块电池的寿命将长达32年，远远超过了车辆的预期使用寿命。
这项技术还打破了电池材料选择的限制。以往，由于某些材料无法有效容纳锂离子而被弃用，但现在，这些材料可以通过注入LiSO₂CF₃来利用，从而大大降低了电池的成本。例如，硫化聚丙烯腈等材料，其成本仅为钴基材料的五分之一，现在都可以作为电池材料使用。
研究团队还尝试了一种无正极电池的设计，将正极材料全部替换为不含锂的硫化物，并在电解液中溶解LiSO₂CF₃。结果显示，这种电池的能量密度达到了1192Wh/kg，远超传统锂电池的200-300Wh/kg水平。如果这种电池应用于电动汽车，其续航里程有望突破2000公里，彻底消除充电焦虑。
尽管这项技术前景广阔，但目前仍处于实验室阶段，尚未实现工业化生产。要实现大规模应用，还需要解决一系列问题，如锂枝晶的形成、电解液的消耗以及SEI膜的生成等。每次补锂都会排出二氧化硫和氟碳气体，这也需要妥善处理以避免环境污染。
不过，这项技术的突破无疑为电池行业带来了新的希望。它不仅延长了电池的寿命，还降低了电池的成本，打破了电池材料选择的限制。随着研究的深入和技术的不断成熟，相信在不久的将来，这一技术将广泛应用于新能源汽车领域，为消费者带来更加便捷、环保的出行体验。
