锂电那些事今日第三条2025年02月19日 星期三
当内部活性锂离子消耗殆尽
锂电池是否只有报废这一条路?
复旦大学高分子科学系
彭慧胜/高悦团队
提供了全新路径
他们创新设计出锂载体分子
这种分子可像药物一样
以“打一针”的方式
注入废旧或衰减的锂电池中
精准补充损失的锂离子
实现容量恢复
从而大幅延长电池的寿命
2月13日
相关成果发表在国际学术期刊《自然》上
科研团队发现锂电池衰减
和人类生病一样
只要对电池进行精准
原位无损的锂离子补充
科研团队成员、复旦大学高分子科学系青年研究员高悦表示,经过对电池基本原理的深入分析和大量实验验证,团队提出大胆设想——设计锂载体分子,将其注射进电池,对电池中的锂离子进行单独管控。
据介绍,锂载体分子需具备严格且复杂的物理化学性质,而这种分子机制此前未见报道先例,无法依靠理论和经验进行设计。为此,团队利用人工智能,结合化学信息学,将分子结构和性质数字化,引入有机化学、电化学、材料工程技术方面大量关联性质,构建数据库,并通过机器学习进行分子推荐和预测,最终成功获得了锂载体分子——三氟甲基亚磺酸锂。
合成这种分子后,团队验证了其符合各种严苛的性能要求,且成本低、易合成,和各类电池活性材料、电解液等有良好的兼容性。通过在真实锂电池器件上的实验证明,新技术可使电池在充放电上万次后仍展现出接近出厂时的健康状态,循环寿命从目前普遍的500至2000圈提升到12000至60000圈。
彭慧胜,1976年生,湖南省邵阳市邵阳县塘田市镇人,中国科学院院士,复旦大学高分子科学系教授、系主任。
彭慧胜于1999年获东华大学高分子材料系学士学位;2003年获复旦大学高分子科学系硕士学位;2006年10月获美国杜兰大学化工系博士学位;2006年—2008年任美国洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)国家实验室Director's Fellow;2008年10月任复旦大学先进材料实验室和高分子科学系教授;2009年入选教育部新世纪优秀人才;2010年入选上海领军人才;2012年入选中组部青年拔尖人才;2017年入选国家百千万人才工程、国家领军人才。2019年任复旦大学高分子科学系主任。2023年当选中国科学院院士。
彭慧胜主要研究领域为高分子化学与物理。