Εισαγωγή:
Ουάου, αυτή η εφεύρεση μπορεί να ανατρέψει εντελώς τους κανόνες του παιχνιδιού στην παγκόσμια νέα ενεργειακή βιομηχανία! Στις 12 Φεβρουαρίου 2025, το κορυφαίο διεθνές περιοδικό Nature δημοσίευσε μια επαναστατική ανακάλυψη. Η ομάδα των Peng Huisheng/Gao Yue από το Πανεπιστήμιο Fudan στην Κίνα εφηύρε μια νέα...τεχνολογία «αναζωογόνησης» μπαταριών λιθίου, παραβιάζοντας τις παραδοσιακές αρχές σχεδιασμού των μπαταριών λιθίου για περισσότερα από 30 χρόνια, κάτι που μπορεί να παρατείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας κατά περισσότερο από 10 φορές! Μια συνηθισμένη μπαταρία λιθίου-φωσφορικού σιδήρου διατηρεί ακόμα το 96% της χωρητικότητάς της μετά από 11.818 κύκλους φόρτισης και εκφόρτισης! Ξέρετε, οι μπαταρίες λιθίου που κυκλοφορούν σήμερα στην αγορά χρησιμοποιούνται 1000-2000 φορές.
Τι σημαίνει αυτό; Ένα Tesla χρειαζόταν να αντικαθιστά την μπαταρία του κάθε 6-8 χρόνια, αλλά τώρα μπορεί να οδηγηθεί για 60 χρόνια χωρίς να χρειάζεται να την αντικαταστήσετε! Το iPhone σας μπορεί να φορτιστεί και να αποφορτιστεί 10.000 φορές χωρίς να χάσει ενέργεια!
Η έμπνευση για την τεχνολογία επισκευής μπαταριών προέρχεται από την ανθρώπινη θεραπεία
Πώς γεννήθηκε αυτή η θαυματουργή ανακάλυψη;
«Ακριβώς όπως αντιμετωπίζουμε ανθρώπινες ασθένειες, επικεντρωνόμαστε στην επιδιόρθωση των βασικών προβλημάτων των μπαταριών, προστατεύοντας παράλληλα τα υγιή μέρη τους», εξήγησε ο Gao Yue, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Fudan.
Αρχικά, ο κύριος λόγος για τη «γήρανση» των μπαταριών λιθίου ήταν η απώλεια ιόντων λιθίου. Όπως ακριβώς η έλλειψη ενός συγκεκριμένου θρεπτικού συστατικού στο ανθρώπινο σώμα μπορεί να οδηγήσει σε ασθένεια, έτσι και οι μπαταρίες μπορούν επίσης να παρουσιάσουν μείωση της απόδοσής τους λόγω υποσιτισμού. Η πρωτοποριακή ιδέα της ομάδας είναι: Μπορούμε να αναπληρώσουμε τα χαμένα ιόντα λιθίου στην μπαταρία όπως κάνοντας μια ένεση σε έναν ασθενή;
Η τεχνητή νοημοσύνη βοηθά στην αξιοποίηση βασικών τεχνολογιών εξισορρόπησης μπαταριών
Ωστόσο, η εύρεση της κατάλληλης «ένεσης» δεν είναι εύκολη υπόθεση. Αυτό το μόριο-φορέας πρέπει ταυτόχρονα να πληροί σχεδόν αυστηρές απαιτήσεις φυσικών και χημικών ιδιοτήτων:
- Να έχει κατάλληλη ηλεκτροχημική δραστηριότητα και εύρος τάσης αποσύνθεσης.
- Κατάλληλη διαλυτότητα σε ηλεκτρολύτη.
- Έχει εξαιρετική σταθερότητα στον αέρα και χημική σταθερότητα.
- Κατάλληλη οξύτητα, αλκαλικότητα και κινητική αντίδρασης.
- Τα προϊόντα αποσύνθεσης πρέπει να είναι ασφαλή και ακίνδυνα.
- Το πιο σημαντικό, θα πρέπει να είναι φθηνό και εύκολο στην κλιμάκωση της παραγωγής.
Η τεχνητή νοημοσύνη ανακαλύπτει βασικά υλικά
Χωρίς προηγούμενο να ακολουθήσει, η ερευνητική ομάδα στράφηκε στην τεχνητή νοημοσύνη. Ψηφιοποίησαν τις μοριακές ιδιότητες και χρησιμοποίησαν μηχανική μάθηση για να βρουν απαντήσεις από μια τεράστια ποσότητα δεδομένων οργανικής χημείας, ηλεκτροχημείας και μηχανικής υλικών.
Η σκληρή δουλειά απέδωσε καρπούς! Μετά από 4 χρόνια σκληρής δουλειάς, βρήκαν επιτέλους την ιδανική λύση: CF3SO2Li (τριφθορομεθανοσουλφονικό λίθιο). Αυτό το μόριο είναι σαν ένας μικροσκοπικός μεταφορέας, που μεταφέρει ηλεκτρόνια λιθίου στο ένα άκρο και τα εκφορτώνει με ασφάλεια ως αέριο στο άλλο άκρο μετά την ολοκλήρωση της μεταφοράς.
Τα πειραματικά αποτελέσματα είναι συγκλονιστικά!
Στο πείραμα, η μπαταρία που έλαβε αυτήν την «επεξεργασία ακριβείας» εξακολουθούσε να έχει απόδοση κοντά στο εργοστασιακό επίπεδο, ακόμη και μετά από 12.000 έως 60.000 κύκλους φόρτισης και εκφόρτισης. Αυτό όχι μόνο παρατείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, αλλά παρέχει και μια εφικτή τεχνική λύση για την επίλυση του προβλήματος της ρύπανσης από τα απόβλητα μπαταριών σε μεγάλη κλίμακα.
Ακόμα πιο συναρπαστικό είναι ότι αυτή η τεχνολογία έχει ανοίξει εντελώς νέες δυνατότητες:
Υλοποιήθηκε ένα σύστημα καθοδικής μπαταρίας χωρίς λίθιο με τάση 3,0V και ενεργειακή πυκνότητα έως 1192 Wh/kg.
Ανέπτυξε μια οργανική θειωμένη μπαταρία πολυακρυλονιτριλίου σε σχήμα θήκης καθόδου με ενεργειακή πυκνότητα 388 Wh/kg.
Επαναστατικός αντίκτυπος
Αυτή η σημαντική ανακάλυψη θα αλλάξει εντελώς τους κανόνες του παιχνιδιού στη νέα ενεργειακή βιομηχανία:
Θα μειώσει σημαντικά το κόστος χρήσης ηλεκτρικών οχημάτων, θα μειώσει σημαντικά την περιβαλλοντική ρύπανση που προκαλείται από την απόρριψη μπαταριών και θα ανοίξει νέους ορίζοντες για τον σχεδιασμό νέων μπαταριών. Το πιο συναρπαστικό είναι ότι το κόστος αυτής της τεχνολογίας είναι πολύ σημαντικό - αναμένεται να αντιπροσωπεύει λιγότερο από το 10% του συνολικού κόστους των μπαταριών, πράγμα που σημαίνει ότι έχει τη δυνατότητα για εμπορική χρήση σε μεγάλη κλίμακα!
Όπως δήλωσε ο ερευνητής Gao Yue: Είτε πρόκειται για την παράταση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας είτε για την πρόληψη της μεγάλης κλίμακας εγκατάλειψης και της περιβαλλοντικής ρύπανσης, αυτή η «επεξεργασία ακριβείας» παρέχει μια εφικτή τεχνική λύση. Αυτή η έρευνα όχι μόνο καταδεικνύει την καινοτόμο δύναμη της Κίνας στον τομέα της νέας ενέργειας, αλλά προαναγγέλλει και την άφιξη μιας νέας εποχής. Στο εγγύς μέλλον, το «άγχος της μπαταρίας» μπορεί να γίνει παρελθόν. Ας προσβλέπουμε στην εμπορευματοποίηση αυτής της επαναστατικής τεχνολογίας το συντομότερο δυνατό!
Αίτηση για Προσφορά:
Ζακλίν:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Σούκρε:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Ομοφυλόφιλος:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Ώρα δημοσίευσης: 28 Φεβρουαρίου 2025