Уводзіны:
Ого, гэты вынаход можа цалкам змяніць правілы гульні ў глабальнай індустрыі новай энергетыкі! 12 лютага 2025 года вядучы міжнародны часопіс Nature апублікаваў рэвалюцыйны прарыў. Каманда Пэн Хуэйшэна/Гао Юэ з Фуданьскага ўніверсітэта ў Кітаі вынайшла новы...тэхналогія "амаладжэння" літыевых батарэй, парушаючы традыцыйныя прынцыпы канструкцыі літыевых акумулятараў больш чым на 30 гадоў, што можа падоўжыць тэрмін службы акумулятара больш чым у 10 разоў! Звычайная літый-жалеза-фасфатная батарэя захоўвае 96% сваёй ёмістасці пасля 11 818 цыклаў зарадкі і разрадкі! Ведаеце, літыевыя акумулятары, якія зараз ёсць на рынку, выкарыстоўваюцца 1000-2000 разоў.
Што гэта значыць? Раней у Tesla трэба было мяняць акумулятар кожныя 6-8 гадоў, але цяпер на ім можна ездзіць 60 гадоў без неабходнасці яго замены! Ваш iPhone можна зараджаць і разраджаць 10 000 разоў без страты зарада!
Натхненне для тэхналогіі рамонту акумулятараў прыходзіць з тэрапіі чалавека
Як нарадзілася гэтае цудоўнае адкрыццё?
Гэтак жа, як і пры лячэнні хвароб чалавека, мы засяроджваемся на рамонце асноўных праблем батарэй, адначасова абараняючы іх здаровыя часткі», — растлумачыў Гао Юэ, даследчык з Фуданьскага ўніверсітэта.
Першапачаткова галоўнай прычынай «старэння» літыевых акумулятараў была страта іонаў літыя. Гэтак жа, як недахоп пэўнага пажыўнага рэчыва ў арганізме чалавека можа прывесці да хваробы, акумулятары таксама могуць адчуваць зніжэнне прадукцыйнасці з-за недаядання. Прарыўная ідэя каманды заключаецца ў наступным: ці можам мы папаўняць страчаныя іоны літыя ў акумулятары, напрыклад, робячы ін'екцыю пацыенту?
Штучны інтэлект дапамагае распрацаваць ключавыя тэхналогіі балансавання батарэй
Аднак знайсці адпаведную «ін'екцыю» — няпростая задача. Гэтая малекула-носьбіт павінна адначасова адпавядаць амаль строгім патрабаванням да фізічных і хімічных уласцівасцей:
- Маючы адпаведную электрахімічную актыўнасць і дыяпазон напружання раскладання.
- Падыходная растваральнасць у электраліце.
- Мае выдатную стабільнасць на паветры і хімічную стабільнасць.
- Адпаведная кіслотнасць, шчолачнасць і кінетыка рэакцыі.
- Прадукты раскладання павінны быць бяспечнымі і бясшкоднымі.
- Самае галоўнае, каб вытворчасць была таннай і лёгкай у маштабаванні.
Штучны інтэлект адкрывае ключавыя матэрыялы
Не маючы прэцэдэнтаў для пераймання, даследчая група звярнулася да штучнага інтэлекту. Яны алічбоўвалі малекулярныя ўласцівасці і выкарысталі машыннае навучанне, каб знайсці адказы на пытанні з велізарнай колькасці дадзеных па арганічнай хіміі, электрахіміі і матэрыялазнаўстве.
Цяжкая праца акупілася! Пасля 4 гадоў напружанай працы яны нарэшце знайшлі ідэальнае рашэнне: CF3SO2Li (трыфторметансульфанат літыя). Гэтая малекула падобная на мініяцюрны транспарцёр, які пераносіць электроны літыя на адным канцы і бяспечна вызваляе іх у выглядзе газу на другім канцы пасля завяршэння транспарціроўкі.
Вынікі эксперыментаў шакуюць!
У эксперыменце акумулятар, які прайшоў такую «дакладную апрацоўку», усё яшчэ меў прадукцыйнасць, блізкую да заводскага ўзроўню, нават пасля 12 000–60 000 цыклаў зарадкі і разрадкі. Гэта не толькі падаўжае тэрмін службы акумулятара, але і забяспечвае рэальнае тэхнічнае рашэнне для вырашэння праблемы забруджвання адходамі акумулятараў у вялікіх маштабах.
Яшчэ больш захапляльным з'яўляецца тое, што гэтая тэхналогія адкрыла зусім новыя магчымасці:
Рэалізавана сістэма акумулятараў без літыевага катода з напружаннем 3,0 В і шчыльнасцю энергіі да 1192 Вт·г/кг.
Распрацаваў арганічную сераную поліакрыланітрылавую катодную батарэю з шчыльнасцю энергіі 388 Вт·г/кг.
Рэвалюцыйны ўплыў
Гэты прарыў цалкам зменіць правілы гульні ў новай энергетычнай галіне:
Гэта значна знізіць кошт выкарыстання электрамабіляў, значна паменшыць забруджванне навакольнага асяроддзя, выкліканае ўтылізацыяй акумулятараў, і адкрые новыя ідэі для распрацоўкі новых акумулятараў; самае цікавае, што кошт гэтай тэхналогіі вельмі значны — чакаецца, што ён будзе складаць менш за 10% ад агульнага кошту акумулятараў, што азначае, што яна мае патэнцыял для маштабнага камерцыйнага выкарыстання!
Як сказаў даследчык Гао Юэ: «Незалежна ад таго, ці патрэбна гэта падоўжыць тэрмін службы батарэі, ці прадухіліць масавае закіданне адходаў і забруджванне навакольнага асяроддзя, гэтая «дакладная апрацоўка» забяспечвае рэальнае тэхнічнае рашэнне. Гэта даследаванне не толькі дэманструе інавацыйны патэнцыял Кітая ў галіне новай энергіі, але і абвяшчае надыход новай эры. У бліжэйшай будучыні «трывога з-за батарэі» можа стаць гісторыяй. Давайце з нецярпеннем чакаем камерцыялізацыі гэтай рэвалюцыйнай тэхналогіі як мага хутчэй!»
Запыт на прапанову:
Жаклін:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Сукрэ:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Нэнсі:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Час публікацыі: 28 лютага 2025 г.