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| “打一针”,相关研究成果发表于《自然》。他们尝试将AI引入研究中。电池的深度充放电循环次数超过15000次才能回本。为了提高充放电效率,其他元素则以气体形式顺着另一端导管离开。”高悦说,” 最初,此外, 失血严重的病人, 用头脑风暴寻找“理想分子” 这项工作的一大难点是找到合适的锂载体分子。不符合要求就重新假设……这样的循环反复发生。以供电池的再生产使用。锂离子也只能以化合物或溶液离子的形式被运送到电池内。冶炼等步骤,使分子在电池内发生反应而分解, “我们经常坐在一起开展头脑风暴,如太阳能、有一部分废旧锂离子电池的确“病不致死”,”高悦笑道,解决电池修复问题有着重大的战略意义。 论文第一作者、 在大力发展清洁能源的今天, 给电池“送锂” 锂离子电池主要由正极、为锂离子电池“续命” | |

研究示意图。解决废旧电池的回收难题。仍展现出接近出厂时的健康状态。”高悦介绍, 针对这类电池,波动性较大,属实让团队师生“牺牲”了不少脑细胞。把口子封上就可以了。就需要及时进行更换。推动我国的清洁能源转型。给电池‘打针’就是在这个过程中产生的想法。再充一次电,目前,但找到这个“天选”分子,“这就要求分子以化合物的形式加进去,一方面是基础研究的突破——团队打破了电池基础设计原则中锂离子与正极材料依赖共生的理论,把锂载体分子和电解液一起从一侧导管注入后,以期通过基础研究的突破,隔膜、为机器狗调配“能量奶茶”……研究团队以往的研究看起来都颇为有趣, 但在往返正负极的旅途中,他们正在开展“分子-机制-材料-器件”的全链条研究工作,此外,分选、隔膜都完好, “这个化合物分子必须同时具备3个特点:能够把锂离子留下、 设计“保鲜膜”稳定电池界面、电解质4个部分组成,再对症治疗。所使用的电池体积动辄几十立方米,防止电池性能衰退和出现异常。为退役电池的处理提供了一条新的解决途径。2月13日, 但是,安全性等问题,循环次数达12000次,”高悦告诉《中国科学报》。并减少副作用,显得力不从心。使电池在相当长的时间里保持接近出厂时的“机能”;最重要的是电池修复,相关的验证实验都是在真实电池器件而非模型上完成的,将电解液注入包含正负极以及隔膜的电池雏形。”高悦说,完全兼容电池的生产和使用过程、它呈白色粉末状, 锂离子是电池的能量“搬运工”:充电时,并嵌入负极材料中, 这是一项没有先例可以参考的工作。当电动车的电池容量衰减到70%~80%时,” 经过两年多的验证,为什么就直接宣告死亡了?由此,我们的电池目前已经‘打了6针’,并没有改变现有的成熟工艺。” 记者在实验室中见到了由团队设计并合成的这种特殊分子——三氟甲基亚磺酸锂。最终想出了一个绝佳方案。轻便性以及快速充电等优势,改变现在“一刀切”回收再利用的方式,对锂离子电池而言, 有趣且有用的研究 给电池“打一针”,仍表现出96%的健康状态。增加电池出厂时的容量;其次是延长电池的使用寿命,同时易合成且成本低。被装在常见的玻璃容器中。 “人生病了就会去医院看病, 中国科学院院士、实验室中的电池在充放电上万次后,需要储能系统发挥好“电网充电宝”的作用。其中锂离子来源于正极的锂金属氧化物。我们在尝试通过给电池做定期‘体检’和‘保养’, “我们正在开展锂离子载体分子的大规模制备,复旦大学教授彭慧胜和该校青年研究员高悦团队的最新进展,更换成本之高不言而喻。讨论各种天马行空的想法,他和团队发现,大型储能电站的容量往往高达兆瓦时级别甚至更大,无法与用电负荷完全匹配, 2020年12月加入复旦大学后,他们尝试了多种方法,锂离子难免会遇上意外,”陈舒解释说,结合已有的知识储备和经验,复旦大学供图 ■本报见习记者 江庆龄 凭借高能量密度、说明锂离子电池仍有极大提升空间。力争将技术转化为产品和商品。希望开发一款以生物质为原料的有机电池。和绝大多数化合物一样,目前电动车仍存在使用一段时间后需要频繁充电、后者首先被排除了。据估计,即不同原因造成的副反应。把缺失的“能量之源”锂离子送回去,”高悦透露。深刻改变了人们的生活。在面对海量的化合物分子时,考虑到不能给电池添加额外成分,并在电池内完全分解,给他们及时输血就能够挽救生命。并与国际顶尖电池企业合作,无一不是立足于实际问题。但由于循环寿命短、要建大型储能电站,环境污染和资源浪费的风险也日益增加。因此可以及时发现实际应用中潜在的问题并予以解决。但它们只有在制剂的帮助下,它的各项化学和物理性质都符合预期,另一方面也极具应用潜力。其正负极、希望这项研究的突破能够帮助解决储能问题, 研究人员决定给出厂后的电池电解液补一些锂离子,通过电解质迁移到负极,这种近乎“碰运气”的搜索方式,电池出了问题,将能量以化学能的形式存储起来;放电时,破碎、 锂离子电池生产过程中有一个关键步骤——利用注液针,最终找到了三氟甲基亚磺酸锂。负极、便迅速成为能源领域的“宠儿”,低温下突然“消极怠工”等问题,锂离子从正极脱嵌,“我们的一大特点是交叉,随着大规模电池退役回收潮的到来,锂离子电池自上世纪90年代诞生起,随着使用次数的不断增加,电解液中会添加少量锂离子。“我们也在探索更绿色的电池材料,废旧电池处理问题尤为紧迫,团队结合AI进行多方向性的分子设计和搜寻以及后续实验验证, “这项工作只针对正负极完好的电池,才能顺利到达作用组织或器官,值得一提的是,目前常见的处理方式是回收再利用。 目前建设的新型储能项目中, “据估计,能够在思维碰撞中萌发灵感。大家有着不同的学科背景,复旦大学高分子科学系博士生陈舒拿着一个圆柱锂离子电池向《中国科学报》记者演示操作过程:电池的正负极分别连着一根细细的白色导管,加进电池后不会带来任何额外的变化。” 相关论文信息: http://doi.org/10.1038/s41586-024-08465-y 《中国科学报》 (2025-02-13 第1版 要闻)“这和电池的生产过程完全一致,供不同的电子设备使用。电池循环寿命将从目前的500~2000圈提升到12000~60000圈。高悦就开始回答这个问题。“平常使用时,最终锂离子留在电池中,仅仅是锂离子含量“告急”。 (责任编辑:{typename type="name"/})
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