Bevezetés:
Hú, ez a találmány teljesen felboríthatja a játékszabályokat a globális új energiaiparban! 2025. február 12-én a Nature nemzetközi top folyóirat forradalmi áttörést tett közzé. Peng Huisheng/Gao Yue csapata a kínai Fudan Egyetemről újat talált kilítium akkumulátor „fiatalító” technológia, megszegve a lítium akkumulátorok hagyományos tervezési elveit több mint 30 éve, ami több mint 10-szeresére növelheti az akkumulátor élettartamát! Egy közönséges lítium-vas-foszfát akkumulátor 11 818 töltési és kisütési ciklus után is megőrzi kapacitásának 96%-át! Tudod, a jelenleg forgalomban lévő lítium akkumulátorokat 1000-2000 alkalommal használják.
Ez mit jelent? Egy Teslának korábban 6-8 évente kellett az akkumulátorát cserélni, de ma már 60 évig is vezetheti csere nélkül! Az iPhone 10 000-szer feltölthető és kisüthető anélkül, hogy elveszítené az energiát!
Az akkumulátorjavítási technológia inspirációja az emberi terápiából származik
Hogyan született ez a csodálatos felfedezés?
Csakúgy, mint az emberi betegségek kezelésénél, az akkumulátorok alapvető problémáinak kijavítására összpontosítunk, miközben megóvjuk egészséges részeiket” – magyarázta Gao Yue, a Fudan Egyetem kutatója.
Eredetileg a lítium akkumulátorok "öregedésének" fő oka a lítium-ionok elvesztése volt. Ahogy egy bizonyos tápanyag hiánya az emberi szervezetben betegségekhez vezethet, az akkumulátorok teljesítménye is csökkenhet az alultápláltság miatt. A csapat áttörő ötlete a következő: Tudjuk-e pótolni az akkumulátor elveszett lítium-ionjait, mintha injekciót adnánk a betegnek?
Az AI segít áttörni a kulcsfontosságú akkumulátor-kiegyensúlyozó technológiákat
A megfelelő "injekció" megtalálása azonban nem egyszerű feladat. Ennek a hordozómolekulának egyidejűleg meg kell felelnie a szinte szigorú fizikai és kémiai tulajdonságokra vonatkozó követelményeknek:
- Megfelelő elektrokémiai aktivitással és bomlási feszültségtartománnyal rendelkezik.
- Megfelelő oldhatóság elektrolitban.
- Kiváló légstabilitással és kémiai stabilitással rendelkezik.
- Megfelelő savasság, lúgosság és reakciókinetika.
- A bomlástermékeknek biztonságosnak és ártalmatlannak kell lenniük.
- A legfontosabb, hogy olcsónak és könnyen bővíthetőnek kell lennie.
A mesterséges intelligencia kulcsfontosságú anyagokat fedez fel
Példa nélkül a kutatócsoport a mesterséges intelligencia felé fordult. Digitalizálták a molekuláris tulajdonságokat, és gépi tanulást alkalmaztak, hogy hatalmas mennyiségű szerves kémiai, elektrokémiai és anyagmérnöki adatból találjanak választ.
A kemény munka meghozta gyümölcsét! 4 év kemény munka után végre megtalálták az ideális megoldást: CF3SO2Li (lítium-trifluor-metánszulfonát). Ez a molekula olyan, mint egy miniatűr transzporter, egyik végén lítium-elektronokat szállít, a másik végén pedig biztonságosan kisüti őket gázként, miután a szállítás befejeződött.
A kísérleti eredmények megdöbbentőek!
A kísérletben az ilyen "precíziós kezelést" kapott akkumulátor teljesítménye még 12000-60000 töltési és kisütési ciklus után is a gyári szinthez közeli volt. Ez nemcsak meghosszabbítja az akkumulátor élettartamát, hanem megvalósítható műszaki megoldást is kínál a nagy léptékű hulladékelem-szennyezés problémájának megoldására.
Még izgalmasabb, hogy ez a technológia teljesen új lehetőségeket nyitott meg:
Lítiummentes katód akkumulátor rendszert valósított meg 3,0 V feszültséggel és 1192 Wh/kg energiasűrűséggel.
Kifejlesztett egy szerves kénes poliakrilnitril katód zacskós akkumulátort 388 Wh/kg energiasűrűséggel.
Forradalmi hatás
Ez az áttörés teljesen megváltoztatja a játékszabályokat az új energiaiparban:
Jelentősen csökkenti az elektromos járművek használatának költségeit, jelentősen csökkenti az akkumulátorok leselejtezése által okozott környezetszennyezést, és új ötleteket nyit az új akkumulátorok tervezésében; A legizgalmasabb az, hogy ennek a technológiának a költsége igen jelentős – várhatóan az akkumulátor teljes költségének kevesebb, mint 10%-át teszi ki, ami azt jelenti, hogy megvan a lehetőség a nagyszabású kereskedelmi használatra!
Ahogy Gao Yue kutató mondta: Akár az akkumulátor élettartamának meghosszabbításáról, akár a nagymértékű elhagyás és a környezetszennyezés megakadályozásáról van szó, ez a "precíziós kezelés" megvalósítható műszaki megoldást kínál. Ez a kutatás nemcsak Kína innovációs erejét bizonyítja az új energia területén, hanem egy új korszak eljövetelének hírnöke is. A közeljövőben az „akkumulátoros 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
Feladás időpontja: 2025.02.28