Bevezetés:
Hűha, ez a találmány teljesen felboríthatja a játékszabályokat a globális újenergia-iparban! 2025. február 12-én a Nature nemzetközi folyóirat forradalmi áttörést publikált. A kínai Fudan Egyetem Peng Huisheng/Gao Yue csapata feltalált egy új...lítium akkumulátor "fiatalító" technológia, amely több mint 30 éve szakít a lítium akkumulátorok hagyományos tervezési alapelveivel, és több mint tízszeresére növelheti az akkumulátor élettartamát! Egy átlagos lítium-vas-foszfát akkumulátor 11 818 töltési és kisütési ciklus után is megőrzi kapacitásának 96%-át! Tudja, a jelenleg piacon lévő lítium akkumulátorokat 1000-2000 alkalommal használják.
Mit jelent ez? Egy Teslának régen 6-8 évente kellett akkumulátort cserélni, de most 60 évig is vezethető csere nélkül! Az iPhone-odat 10 000-szer fel lehet tölteni és lemeríteni anélkül, hogy veszítene az akkumulátorából!
Az akkumulátor-javítási technológia ihletője az emberi terápiából származik
Hogyan született meg ez a csodálatos felfedezés?
„Akárcsak az emberi betegségek kezelésénél, az akkumulátorok alapvető problémáinak javítására összpontosítunk, miközben megvédjük az egészséges részeiket” – magyarázta Gao Yue, a Fudan Egyetem kutatója.
Eredetileg a lítium akkumulátorok „öregedésének” fő oka a lítiumionok elvesztése volt. Ahogyan bizonyos tápanyagok hiánya az emberi szervezetben betegséghez vezethet, az akkumulátorok teljesítménye is csökkenhet az alultápláltság miatt. A csapat áttörést jelentő ötlete a következő: Pótolhatjuk-e az akkumulátorban az elveszett lítiumionokat, mint egy injekciót adunk egy betegnek?
A mesterséges intelligencia segít áttörni a kulcsfontosságú akkumulátor-kiegyenlítő technológiákat
A megfelelő „befecskendezés” megtalálása azonban nem könnyű feladat. Ennek a hordozómolekulának egyszerre kell szinte szigorú fizikai és kémiai tulajdonságkövetelményeknek megfelelnie:
- Megfelelő elektrokémiai aktivitással és bomlási feszültségtartománnyal rendelkezik.
- Megfelelő oldhatóság elektrolitban.
- Kiváló levegőstabilitású és kémiai stabilitással rendelkezik.
- Megfelelő savasság, lúgosság és reakciókinetika.
- A bomlástermékeknek biztonságosnak és ártalmatlannak kell lenniük.
- A legfontosabb, hogy olcsó és könnyen bővíthető legyen a termelés.
A mesterséges intelligencia kulcsfontosságú anyagokat fedez fel
Mivel nem volt példa erre, a kutatócsoport a mesterséges intelligenciához fordult. Digitalizálták a molekuláris tulajdonságokat, és gépi tanulás segítségével hatalmas mennyiségű szerves kémiai, elektrokémiai és anyagmérnöki adatból találtak választ.
A kemény munka meghozta gyümölcsét! 4 évnyi kemény munka után végre megtalálták az ideális megoldást: a CF3SO2Li-t (lítium-trifluormetánszulfonát). Ez a molekula egy miniatűr transzporterhez hasonlít, amely az egyik végén lítium-elektronokat szállít, majd a szállítás befejezése után biztonságosan gáz formájában leadja azokat.
A kísérleti eredmények megdöbbentőek!
A kísérletben az ilyen „precíziós kezelésen” átesett akkumulátor teljesítménye még 12 000–60 000 töltési és kisütési ciklus után is közel volt a gyári szinthez. Ez nemcsak meghosszabbítja az akkumulátor élettartamát, hanem megvalósítható műszaki megoldást kínál a nagymértékű hulladék akkumulátor-szennyezés problémájára is.
Még izgalmasabb, hogy ez a technológia teljesen új lehetőségeket nyitott meg:
Lítiummentes katódos akkumulátorrendszert valósítottak meg, 3,0 V feszültséggel és akár 1192 Wh/kg energiasűrűséggel.
Kifejlesztettek egy szerves kénezett poliakrilnitril katódos tasak akkumulátort, amelynek energiasűrűsége 388 Wh/kg.
Forradalmi hatás
Ez az áttörés teljesen megváltoztatja az új energiaipar játékszabályait:
Jelentősen csökkenti az elektromos járművek használatának költségeit, jelentősen mérsékli az akkumulátorok selejtezése okozta környezetszennyezést, és új ötleteket nyit az új akkumulátorok tervezéséhez; a legizgalmasabb az, hogy ennek a technológiának a költsége igen jelentős – várhatóan az akkumulátorok teljes költségének kevesebb mint 10%-át teszi ki, ami azt jelenti, hogy potenciálisan nagyszabású kereskedelmi felhasználásra alkalmas!
Ahogy Gao Yue kutató fogalmazott: Akár az akkumulátorok élettartamának meghosszabbításáról, akár a nagymértékű elhagyás és környezetszennyezés megakadályozásáról van szó, ez a „precíziós kezelés” megvalósítható műszaki megoldást kínál. Ez a kutatás nemcsak Kína innovatív erejét bizonyítja az új energiaforrások területén, hanem egy új korszak eljövetelét is előrevetíti. A közeljövőben az „akkumulátor-szorongás” történelemmé válhat. Várjuk e forradalmi technológia mielőbbi kereskedelmi forgalomba hozatalát!
Árajánlatkérés:
Jacqueline:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Sucre:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Közzététel ideje: 2025. február 28.