Introducció:
Vaja, aquest invent pot capgirar completament les regles del joc a la indústria global de les noves energies! El 12 de febrer de 2025, la revista internacional Nature va publicar un avenç revolucionari. L'equip de Peng Huisheng/Gao Yue de la Universitat de Fudan a la Xina va inventar un noutecnologia de "rejoveniment" de bateria de liti, trencant els principis de disseny tradicionals de les bateries de liti durant més de 30 anys, cosa que pot allargar la vida de la bateria més de 10 vegades! Una bateria normal de fosfat de ferro de liti encara manté el 96% de la seva capacitat després d'11.818 cicles de càrrega i descàrrega! Ja sabeu, les bateries de liti que hi ha actualment al mercat s'utilitzen entre 1000 i 2000 vegades.
Què vol dir això? Un Tesla havia de canviar la bateria cada 6-8 anys, però ara es pot conduir durant 60 anys sense haver de substituir-lo! El vostre iPhone es pot carregar i descarregar 10.000 vegades sense perdre energia!
La inspiració per a la tecnologia de reparació de bateries prové de la teràpia humana
Com va néixer aquest descobriment miraculós?
Igual que en el tractament de malalties humanes, ens centrem a reparar els problemes bàsics de les bateries alhora que protegim les seves parts sanes ", va explicar Gao Yue, investigador de la Universitat de Fudan.
Originalment, el motiu principal de l'"envelliment" de les bateries de liti era la pèrdua d'ions de liti. De la mateixa manera que la manca d'un determinat nutrient al cos humà pot provocar malalties, les bateries també poden experimentar una disminució del rendiment a causa de la desnutrició. La idea innovadora de l'equip és: podem reposar els ions de liti perduts a la bateria com si li injectésssim a un pacient?
La IA ajuda a superar les tecnologies clau d'equilibri de la bateria
No obstant això, trobar la "injecció" adequada no és una tasca fàcil. Aquesta molècula portadora ha de complir simultàniament requisits de propietat físiques i químiques gairebé estrictes:
- Tenir una activitat electroquímica i un rang de tensió de descomposició adequats.
- Solubilitat adequada en electròlit.
- Té una excel·lent estabilitat de l'aire i estabilitat química.
- Acidesa, alcalinitat i cinètica de reacció adequades.
- Els productes de descomposició han de ser segurs i inofensius.
- El més important, hauria de ser barat i fàcil d'augmentar la producció.
La intel·ligència artificial descobreix materials clau
Sense precedents a seguir, l'equip d'investigació va recórrer a la intel·ligència artificial. Van digitalitzar les propietats moleculars i van utilitzar l'aprenentatge automàtic per trobar respostes a partir d'una gran quantitat de dades de química orgànica, electroquímica i enginyeria de materials.
El treball dur va donar els seus fruits! Després de 4 anys de dur treball, finalment van trobar la solució ideal: CF3SO2Li (trifluorometanosulfonat de liti). Aquesta molècula és com un transportador en miniatura, transportant electrons de liti en un extrem i descarregant-los de manera segura com a gas a l'altre extrem un cop finalitzat el transport.
Els resultats experimentals són impactants!
A l'experiment, la bateria que va rebre aquest "tractament de precisió" encara tenia un rendiment proper al nivell de fàbrica fins i tot després de 12.000 a 60.000 cicles de càrrega i descàrrega. Això no només allarga la vida útil de la bateria, sinó que també proporciona una solució tècnica factible per resoldre el problema de la contaminació de la bateria residual a gran escala.
Encara més emocionant és que aquesta tecnologia ha obert possibilitats completament noves:
S'ha implementat un sistema de bateries de càtode lliure de liti amb una tensió de 3,0 V i una densitat d'energia de fins a 1192 Wh/kg.
Va desenvolupar una bateria de bossa de càtode de poliacrilonitril sulfurat orgànic amb una densitat d'energia de 388 Wh/kg.
Impacte revolucionari
Aquest avenç canviarà completament les regles del joc de la nova indústria energètica:
Reduirà significativament el cost de l'ús de vehicles elèctrics, reduirà significativament la contaminació ambiental causada pel desballestament de les bateries i obrirà noves idees per al disseny de noves bateries; el més emocionant és que el cost d'aquesta tecnologia és molt considerable: s'espera que representi menys del 10% del cost total de la bateria, la qual cosa significa que té el potencial d'utilitzar-se comercialment a gran escala.
Com va dir l'investigador Gao Yue: Tant si es tracta d'allargar la vida útil de la bateria com d'evitar l'abandonament a gran escala i la contaminació ambiental, aquest "tractament de precisió" proporciona una solució tècnica factible. Aquesta investigació no només demostra la força innovadora de la Xina en el camp de les noves energies, sinó que també anuncia l'arribada d'una nova era. En un futur proper, "l'ansietat per la bateria" pot passar a ser història. Esperem la comercialització d'aquesta tecnologia revolucionària tan aviat com sigui possible!
Sol·licitud de pressupost:
Jacqueline:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Sucre:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Hora de publicació: 28-feb-2025