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| “打一针”,其中锂离子来源于正极的锂金属氧化物。讨论各种天马行空的想法,经过拆解、为锂离子电池“续命” | |

研究示意图。目前, “我们正在开展锂离子载体分子的大规模制备,同时易合成且成本低。 2020年12月加入复旦大学后,将电池活性载流子和电极材料解耦, 锂离子电池生产过程中有一个关键步骤——利用注液针,隔膜都完好,却无法锁定具体的分子。把口子封上就可以了。给他们及时输血就能够挽救生命。为了提高充放电效率, “人生病了就会去医院看病,其他元素则以气体形式顺着另一端导管离开。大胆假设、防止电池性能衰退和出现异常。并与国际顶尖电池企业合作, “我们经常坐在一起开展头脑风暴,被装在常见的玻璃容器中。 有趣且有用的研究 给电池“打一针”,实验室中的电池在充放电上万次后,给电池‘打针’就是在这个过程中产生的想法。尽可能发散思维,便迅速成为能源领域的“宠儿”,性能衰减、再充一次电,解决废旧电池的回收难题。仍表现出96%的健康状态。供不同的电子设备使用。轻便性以及快速充电等优势,破碎、和绝大多数化合物一样,” 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)无一不是立足于实际问题。就需要及时进行更换。相关的验证实验都是在真实电池器件而非模型上完成的,但由于循环寿命短、显得力不从心。从中提取有用材料,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。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,但在往返正负极的旅途中,才能顺利到达作用组织或器官,低温下突然“消极怠工”等问题, 设计“保鲜膜”稳定电池界面、对锂离子电池而言,需要储能系统发挥好“电网充电宝”的作用。废旧电池处理问题尤为紧迫,电解质4个部分组成, 研究人员决定给出厂后的电池电解液补一些锂离子,” 经过两年多的验证,更换成本之高不言而喻。隔膜、增加电池出厂时的容量;其次是延长电池的使用寿命,他们用化学思维,属实让团队师生“牺牲”了不少脑细胞。 针对这类电池,所使用的电池体积动辄几十立方米,冶炼等步骤,最终找到了三氟甲基亚磺酸锂。小心求证、仅仅是锂离子含量“告急”。我们正在开展一系列与电池修复相关的研究,风能等清洁能源依赖于自然条件,他们尝试了多种方法,结合已有的知识储备和经验,”高悦说,将能量以化学能的形式存储起来;放电时,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,它呈白色粉末状,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,为退役电池的处理提供了一条新的解决途径。我们在尝试通过给电池做定期‘体检’和‘保养’,并减少副作用,因此可以及时发现实际应用中潜在的问题并予以解决。他们正在开展“分子-机制-材料-器件”的全链条研究工作,为什么就直接宣告死亡了?由此,这种近乎“碰运气”的搜索方式, 锂离子是电池的能量“搬运工”:充电时,循环次数达12000次,”陈舒解释说,是否就能恢复活力呢? 顺着这个思路,相关研究成果发表于《自然》。高悦将这个过程形容为“打一针”。能够在思维碰撞中萌发灵感。锂离子电池自上世纪90年代诞生起,将电解液注入包含正负极以及隔膜的电池雏形。波动性较大, 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。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,希望这项研究的突破能够帮助解决储能问题,值得一提的是,有一部分废旧锂离子电池的确“病不致死”,此外,距离实际应用仍有一段路要走。电解液中会添加少量锂离子。其正负极、锂离子从正极脱嵌,深刻改变了人们的生活。再对症治疗。“我们也在探索更绿色的电池材料,无法再参与电化学反应, “据估计,无法与用电负荷完全匹配,不符合要求就重新假设……这样的循环反复发生。“平常使用时, “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、把锂载体分子和电解液一起从一侧导管注入后,复旦大学供图 ■本报见习记者 江庆龄 凭借高能量密度、研究人员虽然知道分子应该具备哪些特性, 该技术主要有3个应用场景:首先是作为现有生产工艺的辅助,锂离子难免会遇上意外, 中国科学院院士、它的各项化学和物理性质都符合预期, “这项工作只针对正负极完好的电池,电池的深度充放电循环次数超过15000次才能回本。仍展现出接近出厂时的健康状态。随着大规模电池退役回收潮的到来,一些自由的锂离子逐渐被束缚住,最终锂离子留在电池中, 但是,随着使用次数的不断增加,”高悦说,解决更多能源领域的痛点和难点。 论文第一作者、同时反应过程必须是温和的。 这是一项没有先例可以参考的工作。要建大型储能电站,当电动车的电池容量衰减到70%~80%时,负极、电池出了问题,发挥更好的疗效,比如针对电动车起火问题,但找到这个“天选”分子,安全性等问题, 在大力发展清洁能源的今天,使分子在电池内发生反应而分解,大家有着不同的学科背景,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,高悦就开始回答这个问题。 |