打一針就能重生!復旦大學團隊開發新技術大幅延長鋰電池壽命

鋰電池是各種電子產品與電動汽車最重要的零部件,但因爲壽命較短,使用成本偏高,復旦大學已開發出能大幅延長鋰電池壽命的技術,可望降低使用鋰電池的成本。圖爲車用鋰電池生產線。(圖/新華社)

從手機、電動車到儲能電站,鋰電池在現代人們生活中已無處不在。鋰電池雖然好用,也有一些先天缺陷,除了需要設計安全機制外,其壽命較短、價格較高是主要難題。大陸復旦大學研究團隊最近開發出一種鋰載體分子,讓廢舊電池「打一針」就可無損修復,將鋰電池壽命提升1-2個數量級,大幅降低使用鋰電池的成本。

據《快科技》報導,目前使用的鋰電池在使用過程中會持續不斷損失鋰離子,手機電池用久了會充不進電,電動車充飽電池跑的里程數越來越短,寒冷地區的電池更容易壞,廢舊電池數量越來越多。

復旦大學研究團隊通過AI和有機電化學的結合,成功設計了一種鋰載體分子,讓廢舊電池「打一針」就可無損修復。(圖/快科技)

上海復旦大學公衆號發文指出,復旦高分子科學系團隊公開發表研究成果,打破鋰電池傳統設計原則,通過AI和有機電化學的結合,成功設計了一種鋰載體分子,讓廢舊電池「打一針」就可無損修復,將鋰電池壽命提升1-2個數量級。該項研究成果於13日發表於國際知名的《自然》(Nature)科學期刊上。

復旦大學科研團隊研究發現,電池的壽命其實和人體健康類似,問題往往集中在某個核心部件,也就是活性鋰離子。如果能精準補充損失的鋰離子,就能大幅延長電池的使用時間。基於這個想法,團隊開發了一種像藥物一樣的鋰載體分子,可以通過注射的方式補充電池中的鋰離子。

研究報告指出,科研團隊利用人工智慧技術結合化學知識,將分子結構和性質數位化,通過引入有機化學、材料工程技術等方面大量的關聯知識,構建資料庫,在多次實驗後獲得了這種新的鋰離子載體分子。

據介紹,使用這一技術,電池在充放電上萬次後仍展現出接近出廠時的健康狀態(96%容量),迴圈壽命從目前的500-2000圈提升到超過12000-60000圈,在國際上尚屬首例。

目前,鋰載體分子已通過初期實驗驗證,預計在電池總成本中佔比不到10%,具備大規模商用潛力,可用於補鋰、儲能、光儲一體化。團隊正在開展鋰載體分子的宏量製備,並與國際頂尖電池企業合作,希望能儘快應用到實際生活中。