在科技的前沿阵地,一场关于锂电池的革命性突破正在悄然上演。复旦大学高分子科学系的一支研究团队,由彭慧胜教授和高悦青年研究员领衔,成功探索出一种前所未有的电池修复技术,让废旧或性能衰减的锂电池得以“重生”。这一重大科研成果近日在国际顶级期刊《自然》上发表,引起了业界的广泛关注。
自锂电池于1990年代问世以来,它便迅速成为电子设备、交通工具及储能电站等领域的核心能源。然而,随着锂离子的不断消耗,电池性能逐渐下降直至报废,这一直是制约锂电池行业发展的瓶颈。面对这一挑战,高悦研究员在读博期间便萌生了打破常规的念头,决心探索电池技术的新边界。
为了实现这一想法,团队面临了巨大的挑战。在数以百万计的虚拟分子中寻找合适的锂离子载体,无疑是一项艰巨的任务。幸运的是,复旦大学在科学智能生态建设方面的推动,为团队提供了强大的技术支持。他们借助人工智能,从300余万个虚拟分子中筛选出了锂离子载体分子——三氟甲基亚磺酸锂,这一神奇的“锂药物”终于浮出水面。
这种白色粉末状的“锂药物”可溶解于电解液中,通过简单的“注射”操作,就能让废旧或性能衰减的电池重获新生。实验结果显示,经过“锂药物”修复的锂电池,在充放电12000次后,衰减率仅为4%。这意味着,对于每天充电两次的电动车电池而言,其使用寿命可长达18年,且性能衰减微乎其微。相比之下,现有电动车电池在同等使用条件下,2.73年后衰减率便已达到30%。
这一技术的突破不仅延长了锂电池的使用寿命,更打破了锂电池制作必须含锂的传统束缚。未来,使用环保、不含重金属的材料构筑电池将成为可能,为锂电池行业的可持续发展开辟了新的道路。目前,团队正在积极开展锂离子载体分子的大规模制备工作,并与国际顶尖电池企业展开合作,力争早日将这一革命性技术转化为实际产品和商品。
在锂电池技术不断取得突破的同时,材料科学与工程装备领域也迎来了新的发展机遇。深圳中科精研作为该领域的佼佼者,其研发的高温焦耳加热设备凭借独特的发热机制与精准的控温系统,在新能源电池材料烧结、特种陶瓷制备、半导体材料退火等关键领域发挥着重要作用。该设备的广泛应用,不仅加速了科研成果的转化与产业升级,更为推动材料科学与相关产业的高质量发展贡献了重要力量。