مقدمه:
وای، این اختراع ممکن است قواعد بازی را در صنعت انرژی های نوین جهانی به کلی زیر و رو کند! در 12 فوریه 2025، مجله بین المللی برتر Nature یک پیشرفت انقلابی را منتشر کرد. تیم پنگ هوی‌شنگ/ گائو یو از دانشگاه فودان در چین یک روش جدید اختراع کردندفناوری "جوان سازی" باتری لیتیومی، شکستن اصول طراحی سنتی باتری های لیتیومی برای بیش از 30 سال، که می تواند عمر باتری را بیش از 10 برابر افزایش دهد! یک باتری لیتیوم آهن فسفات معمولی پس از 11818 چرخه شارژ و دشارژ همچنان 96 درصد ظرفیت خود را حفظ می کند! می دانید باتری های لیتیومی موجود در بازار بین 1000 تا 2000 بار استفاده می شوند.
این به چه معناست؟ یک تسلا قبلاً هر 6 تا 8 سال نیاز به تعویض باتری داشت، اما اکنون می توان 60 سال بدون نیاز به تعویض آن رانده شد! آیفون شما می تواند 10000 بار بدون قطع برق شارژ و دشارژ شود!
الهام بخش فناوری تعمیر باتری از درمان انسانی است
این کشف معجزه آسا چگونه متولد شد؟
گائو یوئه، محقق دانشگاه فودان، توضیح داد: درست مانند درمان بیماری‌های انسانی، ما روی تعمیر مشکلات اصلی باتری‌ها و در عین حال محافظت از قطعات سالم آنها تمرکز می‌کنیم.
در اصل، دلیل اصلی "پیری" باتری های لیتیوم از بین رفتن یون های لیتیوم بود. همانطور که کمبود یک ماده مغذی خاص در بدن انسان می تواند منجر به بیماری شود، باتری ها نیز می توانند به دلیل سوءتغذیه کاهش عملکرد داشته باشند. ایده پیشرفت این تیم این است: آیا می‌توانیم یون‌های لیتیوم از دست رفته در باتری را مانند تزریق به بیمار دوباره پر کنیم؟
هوش مصنوعی به شکستن فناوری های کلیدی تعادل باتری کمک می کند
با این حال، یافتن "تزریق" مناسب کار آسانی نیست. این مولکول حامل باید به طور همزمان الزامات خصوصیات فیزیکی و شیمیایی دقیق را برآورده کند:
- داشتن فعالیت الکتروشیمیایی مناسب و محدوده ولتاژ تجزیه.
- حلالیت مناسب در الکترولیت
- دارای پایداری هوا و پایداری شیمیایی عالی است.
- اسیدیته، قلیاییت و سینتیک واکنش مناسب.
- محصولات تجزیه باید ایمن و بی ضرر باشند.
- مهمتر از همه، افزایش تولید باید ارزان و آسان باشد.
هوش مصنوعی مواد کلیدی را کشف می کند
بدون هیچ سابقه ای برای دنبال کردن، تیم تحقیقاتی به هوش مصنوعی روی آوردند. آنها خواص مولکولی را دیجیتالی کردند و از یادگیری ماشینی برای یافتن پاسخ از حجم عظیمی از داده های شیمی آلی، الکتروشیمی و مهندسی مواد استفاده کردند.
کار سخت نتیجه داد! پس از 4 سال کار سخت، آنها بالاخره راه حل ایده آل را پیدا کردند: CF3SO2Li (لیتیوم تری فلورومتان سولفونات). این مولکول مانند یک ناقل مینیاتوری است که الکترون های لیتیوم را در یک انتها حمل می کند و پس از اتمام انتقال، آنها را به صورت گاز در انتهای دیگر تخلیه می کند.
نتایج تجربی تکان دهنده است!
در این آزمایش، باتری که این "تصفیه دقیق" را دریافت کرد، حتی پس از 12000 تا 60000 چرخه شارژ و دشارژ، همچنان عملکردی نزدیک به سطح کارخانه داشت. این نه تنها عمر باتری را افزایش می دهد، بلکه یک راه حل فنی عملی برای حل مشکل آلودگی باتری در مقیاس بزرگ ارائه می دهد.
هیجان انگیزتر این است که این فناوری امکانات کاملاً جدیدی را باز کرده است:
یک سیستم باتری کاتد آزاد لیتیوم با ولتاژ 3.0 ولت و چگالی انرژی تا 1192 وات ساعت بر کیلوگرم را اجرا کرد.
یک باتری کیسه ای کاتدی پلی آکریلونیتریل آلی سولفوره شده با چگالی انرژی 388 وات ساعت بر کیلوگرم را توسعه داد.
تاثیر انقلابی
این پیشرفت به طور کامل قوانین بازی در صنعت انرژی های جدید را تغییر می دهد:
به طور قابل توجهی هزینه استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی را کاهش می دهد، آلودگی زیست محیطی ناشی از اسقاط باتری را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد و ایده های جدیدی را برای طراحی باتری های جدید باز می کند. هیجان انگیزترین چیز این است که هزینه این فناوری بسیار قابل توجه است - انتظار می رود کمتر از 10٪ از کل هزینه باتری را تشکیل دهد، به این معنی که پتانسیل استفاده تجاری در مقیاس بزرگ را دارد!
همانطور که محقق Gao Yue گفت: چه برای افزایش عمر باتری یا جلوگیری از رها شدن در مقیاس بزرگ و آلودگی محیطی، این "تصفیه دقیق" یک راه حل فنی عملی را ارائه می دهد. این تحقیق نه تنها قدرت نوآورانه چین را در زمینه انرژی های جدید نشان می دهد، بلکه از ورود عصر جدیدی نیز خبر می دهد. در آینده نزدیک، "اضطراب باتری" ممکن است به تاریخ تبدیل شود. بیایید منتظر تجاری سازی این فناوری انقلابی در اسرع وقت باشیم!
درخواست پیشنهاد قیمت:
ژاکلین:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
سوکره:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
نانسی:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
زمان ارسال: فوریه 28-2025