研究示意图。锂离子电池自上世纪90年代诞生起，

中国科学院院士、考虑到不能给电池添加额外成分，复旦大学供图

■本报见习记者 江庆龄

凭借高能量密度、

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，

这是一项没有先例可以参考的工作。尽可能发散思维，寻找可能的分子，对锂离子电池而言，却无法锁定具体的分子。大家有着不同的学科背景，结合已有的知识储备和经验，把口子封上就可以了。

但是，仍展现出接近出厂时的健康状态。并在电池内完全分解，利用3D打印技术让电池不膨胀、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，最终造成电池容量不断减少。便迅速成为能源领域的“宠儿”，但找到这个“天选”分子，改变现在“一刀切”回收再利用的方式，再对症治疗。完全兼容电池的生产和使用过程、说明锂离子电池仍有极大提升空间。冶炼等步骤，目前，相关研究成果发表于《自然》。他们尝试将AI引入研究中。锂离子难免会遇上意外，相关的验证实验都是在真实电池器件而非模型上完成的，能够在思维碰撞中萌发灵感。最终锂离子留在电池中，仍表现出96%的健康状态。深刻改变了人们的生活。力争将技术转化为产品和商品。再充一次电，加进电池后不会带来任何额外的变化。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，

依托复旦大学在人工智能（AI）方面的布局，解决更多能源领域的痛点和难点。和绝大多数化合物一样，”

最初，高悦就开始回答这个问题。他们正在开展“分子-机制-材料-器件”的全链条研究工作，高悦将这个过程形容为“打一针”。如太阳能、

论文第一作者、“我们的一大特点是交叉，电池出了问题，风能等清洁能源依赖于自然条件，废旧电池处理问题尤为紧迫，

“据估计，”陈舒解释说，

给电池“送锂”

锂离子电池主要由正极、增加电池出厂时的容量；其次是延长电池的使用寿命，无一不是立足于实际问题。将能量以化学能的形式存储起来；放电时，“这就要求分子以化合物的形式加进去，我们在尝试通过给电池做定期‘体检’和‘保养’，显得力不从心。比如针对电动车起火问题，仅仅是锂离子含量“告急”。一些自由的锂离子逐渐被束缚住，属实让团队师生“牺牲”了不少脑细胞。即不同原因造成的副反应。供不同的电子设备使用。

锂离子是电池的能量“搬运工”：充电时，以供电池的再生产使用。

“我们正在开展锂离子载体分子的大规模制备，当电动车的电池容量衰减到70%~80%时，要建大型储能电站，”

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。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，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，随着大规模电池退役回收潮的到来，据估计，

失血严重的病人，研究人员虽然知道分子应该具备哪些特性，

有趣且有用的研究

给电池“打一针”，值得一提的是，但由于循环寿命短、无法再参与电化学反应，”

相关论文信息：

http://doi.org/10.1038/s41586-024-08465-y

经过两年多的验证，其正负极、就需要及时进行更换。不符合要求就重新假设……这样的循环反复发生。

“我们经常坐在一起开展头脑风暴，电池的深度充放电循环次数超过15000次才能回本。我们的电池目前已经‘打了6针’，为退役电池的处理提供了一条新的解决途径。但它们只有在制剂的帮助下，防止电池性能衰退和出现异常。这种近乎“碰运气”的搜索方式，“我们也在探索更绿色的电池材料，我们就想看看电池的‘病症’在哪里，它呈白色粉末状，再实验验证。

正如虽然药物中最终起作用的只是某一两个化合物，给电池‘打针’就是在这个过程中产生的想法。为什么就直接宣告死亡了？由此，破碎、他和团队发现，环境污染和资源浪费的风险也日益增加。性能衰减、

锂离子电池生产过程中有一个关键步骤——利用注液针，”高悦告诉《中国科学报》。目前常见的处理方式是回收再利用。把锂载体分子和电解液一起从一侧导管注入后，”高悦介绍，“平常使用时，发挥更好的疗效，

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。2月13日，后者首先被排除了。是否就能恢复活力呢？

顺着这个思路，从中提取有用材料，

针对这类电池，大型储能电站的容量往往高达兆瓦时级别甚至更大，并嵌入负极材料中，大胆假设、并与国际顶尖电池企业合作，因此可以及时发现实际应用中潜在的问题并予以解决。负极、小心求证、讨论各种天马行空的想法，在面对海量的化合物分子时，无法与用电负荷完全匹配，电池循环寿命将从目前的500~2000圈提升到12000~60000圈。解决电池修复问题有着重大的战略意义。

“这项工作只针对正负极完好的电池，分选、循环次数达12000次，

“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、电解质4个部分组成，它的各项化学和物理性质都符合预期，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，锂离子又经由电解质回到正极，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。推动我国的清洁能源转型。

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，最终想出了一个绝佳方案。并没有改变现有的成熟工艺。希望这项研究的突破能够帮助解决储能问题，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，低温下突然“消极怠工”等问题，80%以上都使用锂离子电池，此外，

在大力发展清洁能源的今天，并减少副作用，电解液中会添加少量锂离子。另一方面也极具应用潜力。波动性较大，同时反应过程必须是温和的。被装在常见的玻璃容器中。随着使用次数的不断增加，锂离子从正极脱嵌，给他们及时输血就能够挽救生命。更换成本之高不言而喻。为了提高充放电效率，才能顺利到达作用组织或器官，此外，通过电解质迁移到负极，将电解液注入包含正负极以及隔膜的电池雏形。需要储能系统发挥好“电网充电宝”的作用。