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北京时间2月13日0时,团队相关研究成果以《外部供锂技术突破电池的缺锂困境和寿命界限》(“External Li supply reshapes Li-deficiency and lifetime limit of batteries”)为题在《自然》(Nature)主刊上发表。该研究成功设计了从未被报道过的锂载体分子,将电池活性载流子和电极材料解耦。这种载体分子就像药物一样,可以通过“打一针”的方式注入到废旧衰减的电池中,精准补充电池中损失的锂离子,实现容量的恢复,对电池进行“精准治疗”而不是“宣布死亡”,为退役电池的处理提供了一种新方式。

“我们深入分析了电池基本原理,并进行了大量实验验证,发现电池衰减和人生病一样,是某个核心组件发生了异常,其他部分仍旧保持完好。那为什么不像治病一样,开发变革性功能材料,对电池也进行精准、原位无损的锂离子补充,在不破坏电池的情况下把锂离子补回去,从而大幅延长它的寿命和服役时间?我们想到了‘精准治疗’这一方法,来代替过去的报废回收。”高悦表示,基于这一设想,团队创新研究范式,利用AI的“超级大脑”结合化学信息学,将分子结构和性质数字化,通过引入有机化学、电化学、材料工程技术方面的大量关联性质,构建数据库,利用非监督机器学习,进行分子推荐和预测,成功获得了从未被报道的锂离子载体分子——三氟甲基亚磺酸锂(CF3SO2Li)。这种载体分子通过“打一针”的方式注入到废旧衰减的电池中,精准补充电池中损失的锂离子,电池在充放电上万次后仍展现出接近出厂时的健康状态,循环寿命从目前的500-2000圈提升到超过12000-60000圈,这在国际上尚无先例。

记者了解到,研究团队一直致力于开展“分子-机制-材料-器件”的全链条工作,以期让具有变革性的基础研究解决实际问题,让科研成果“落到实处”。因此研究相关的验证实验都是在真实电池器件而非模型上完成,以此充分暴露可能的问题并予以解决,从而推动下一步的产业转化。比如提升分子反应动力学以避免影响电池的化成速度;探索化学制备反应路径,能够低成本、精准合成高纯度分子。团队正在开展锂离子载体分子的宏量制备,并与国际顶尖电池企业合作,力争将技术转化为产品和商品,助力国家在新能源领域的引领性发展。

👗(撰稿:柯姣宽)

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    • 谢婕娜❽LV2六年级
      2楼
      一见·从冬奥到亚冬,感受“冰雪热”的发展力⛶
      2025/03/02   来自漯河
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    • ✇储新婵LV8大学四年级
      3楼
      无创技术不用扎手指就能测血糖🎽
      2025/03/02   来自昆山
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    • 裘岚瑾🍂LV0幼儿园
      4楼
      篡改数据、替代参检,机动车环检造假乱象调查✚
      2025/03/02   来自佛山
      8回复
    • 林明蓉LV6大学三年级
      5楼
      关于《中华人民共和国全国人民代表大会议事规则(修正草案)》的说明⛂
      2025/03/02   来自衡水
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    • 葛丽青✆✊LV7大学三年级
      6楼
      你知道的关于近视的那些知识,可能全错了!!!🥇
      2025/03/02   来自齐齐哈尔
      4回复
    • 闵筠翔LV9大学四年级
      7楼
      【理论学术动态导读】构筑文化遗产数字化保护的法律屏障🥒
      2025/03/02   来自防城港
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