Introducció:
Ostres, aquesta invenció podria capgirar completament les regles del joc en la indústria energètica global! 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 nou...tecnologia de "rejoveniment" de bateries de liti, trencant els principis de disseny tradicionals de les bateries de liti durant més de 30 anys, cosa que pot allargar la vida útil de la bateria més de 10 vegades! Una bateria de fosfat de liti-ferro ordinària encara manté el 96% de la seva capacitat després d'11.818 cicles de càrrega i descàrrega! Ja sabeu, les bateries de liti actualment al mercat s'utilitzen entre 1000 i 2000 vegades.
Què vol dir això? Abans un Tesla havia de canviar la bateria cada 6-8 anys, però ara es pot conduir durant 60 anys sense haver de canviar-la! El teu iPhone es pot carregar i descarregar 10.000 vegades sense perdre bateria!
La inspiració per a la tecnologia de reparació de bateries prové de la teràpia humana
Com va néixer aquesta descoberta miraculosa?
Igual que tractem malalties humanes, ens centrem en 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, la principal raó 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 malnutrició. La idea innovadora de l'equip és: podem reposar els ions de liti perduts a la bateria com si fóssim una injecció a un pacient?
La IA ajuda a trencar tecnologies clau d'equilibri de bateries
Tanmateix, trobar la "injecció" adequada no és una tasca fàcil. Aquesta molècula portadora ha de complir simultàniament uns requisits de propietats físiques i químiques gairebé estrictes:
- Tenint una activitat electroquímica i un rang de voltatge de descomposició adequats.
- Solubilitat adequada en electròlits.
- Té una excel·lent estabilitat a l'aire i química.
- Acidesa, alcalinitat i cinètica de reacció adequades.
- Els productes de descomposició han de ser segurs i innocus.
- El més important és que hauria de ser barat i fàcil d'augmentar la producció.
La intel·ligència artificial descobreix materials clau
Sense precedents a seguir, l'equip de recerca 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.
La feina dura va donar els seus fruits! Després de 4 anys de treball intens, finalment van trobar la solució ideal: CF3SO2Li (trifluorometànsulfonat de liti). Aquesta molècula és com un transportador en miniatura, que porta electrons de liti per un extrem i els descarrega de manera segura com a gas per l'altre extrem un cop finalitzat el transport.
Els resultats experimentals són sorprenents!
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 viable per resoldre el problema de la contaminació a gran escala per residus de bateries.
Encara més emocionant és que aquesta tecnologia ha obert possibilitats completament noves:
S'ha implementat un sistema de bateria de càtode lliure de liti amb un voltatge de 3.0V 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 en la nova indústria energètica:
Reduirà significativament el cost d'ús de vehicles elèctrics, reduirà significativament la contaminació ambiental causada pel desballestament de 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, cosa que significa que té el potencial per a un ús comercial a gran escala!
Com va dir l'investigador Gao Yue: Tant si es tracta d'allargar la vida útil de la bateria com de prevenir l'abandonament a gran escala i la contaminació ambiental, aquest "tractament de precisió" proporciona una solució tècnica viable. 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 amb il·lusió la comercialització d'aquesta tecnologia revolucionària el més aviat 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
Data de publicació: 28 de febrer de 2025