Johdanto:
Vau, tämä keksintö saattaa mullistaa täysin pelin säännöt maailmanlaajuisessa uuden energian teollisuudessa! Kansainvälinen huippulehti Nature julkaisi 12. helmikuuta 2025 mullistavan läpimurron. Peng Huishengin ja Gao Yuen tiimi Fudanin yliopistosta Kiinasta keksi uudenlitiumpariston "nuorentamis" tekniikka, rikkoen litiumparistojen perinteisiä suunnitteluperiaatteita yli 30 vuoden ajan, mikä voi pidentää akun käyttöikää yli 10 kertaa! Tavallinen litiumrautafosfaattiakku säilyttää edelleen 96 % kapasiteetistaan 11 818 lataus- ja purkaussyklin jälkeen! Tiedäthän, että tällä hetkellä markkinoilla olevia litiumparistoja käytetään 1000–2000 kertaa.
Mitä tämä tarkoittaa? Teslan akku piti ennen vaihtaa 6–8 vuoden välein, mutta nyt sillä voi ajaa 60 vuotta ilman vaihtoa! iPhonen voi ladata ja purkaa 10 000 kertaa menettämättä virtaa!
Akkujen korjausteknologian inspiraatio tulee ihmisterapiasta
Miten tämä ihmeellinen löytö syntyi?
Aivan kuten ihmisten sairauksien hoidossa, keskitymme akkujen ydinongelmien korjaamiseen ja samalla suojelemme niiden terveitä osia", selitti Fudanin yliopiston tutkija Gao Yue.
Alun perin litiumakkujen "ikääntymisen" pääsyynä pidettiin litiumionien menetystä. Aivan kuten tietyn ravintoaineen puute ihmiskehossa voi johtaa sairauksiin, myös akkujen suorituskyky voi heikentyä aliravitsemuksen vuoksi. Tiimin läpimurtoidea on: Voimmeko täydentää akun menetettyjä litiumioneja samalla tavalla kuin antaisimme potilaalle pistoksen?
Tekoäly auttaa murtamaan keskeiset akkujen tasapainotusteknologiat
Sopivan "injektion" löytäminen ei kuitenkaan ole helppo tehtävä. Tämän kantajamolekyylin on samanaikaisesti täytettävä lähes tiukat fysikaaliset ja kemialliset ominaisuusvaatimukset:
- Sopiva sähkökemiallinen aktiivisuus ja hajoamisjännitealue.
- Sopiva liukoisuus elektrolyyttiin.
- Erinomainen ilmankestävyys ja kemiallinen stabiilius.
- Sopiva happamuus, emäksisyys ja reaktiokinetiikka.
- Hajoamistuotteiden on oltava turvallisia ja vaarattomia.
- Tärkeintä on, että tuotantoa on helppo skaalata ja että sen skaalaaminen on edullista.
Tekoäly löytää avainmateriaaleja
Koska ennakkotapausta ei ollut, tutkimusryhmä kääntyi tekoälyn puoleen. He digitalisoivat molekyylien ominaisuudet ja käyttivät koneoppimista löytääkseen vastauksia valtavasta määrästä orgaanisen kemian, sähkökemian ja materiaalitekniikan dataa.
Kova työ kannatti! Neljän vuoden ahkeran työn jälkeen he löysivät vihdoin ihanteellisen ratkaisun: CF3SO2Li (litiumtrifluorimetaanisulfonaatti). Tämä molekyyli on kuin miniatyyrikuljetin, joka kuljettaa litiumelektroneja toisessa päässä ja purkaa ne turvallisesti kaasuna toisessa päässä kuljetuksen päätyttyä.
Kokeelliset tulokset ovat järkyttäviä!
Kokeessa tällä "tarkkuuskäsittelyllä" käsitellyn akun suorituskyky oli lähellä tehdastasoa jopa 12 000–60 000 lataus- ja purkaussyklin jälkeen. Tämä ei ainoastaan pidennä akun käyttöikää, vaan tarjoaa myös toteuttamiskelpoisen teknisen ratkaisun laajamittaisen akkujätteen aiheuttaman saastumisen ongelmaan.
Vielä jännittävämpää on, että tämä teknologia on avannut täysin uusia mahdollisuuksia:
Toteutettiin litiumvapaa katodiakkujärjestelmä, jonka jännite on 3,0 V ja energiatiheys jopa 1192 Wh/kg.
Kehitti orgaanisen rikillisen polyakrylonitriilikatodipussiakun, jonka energiatiheys on 388 Wh/kg.
Vallankumouksellinen vaikutus
Tämä läpimurto muuttaa täysin uuden energiateollisuuden pelisäännöt:
Se vähentää merkittävästi sähköajoneuvojen käyttökustannuksia, vähentää huomattavasti akkujen romuttamisesta johtuvaa ympäristön pilaantumista ja avaa uusia ideoita uusien akkujen suunnitteluun; jännittävintä on, että tämän teknologian kustannukset ovat erittäin huomattavat - sen odotetaan muodostavan alle 10 % akkujen kokonaiskustannuksista, mikä tarkoittaa, että sillä on potentiaalia laajamittaiseen kaupalliseen käyttöön!
Kuten tutkija Gao Yue sanoi: Olipa kyse sitten akun käyttöiän pidentämisestä tai laajamittaisen hylkäämisen ja ympäristön saastumisen estämisestä, tämä "tarkkuuskäsittely" tarjoaa toteuttamiskelpoisen teknisen ratkaisun. Tämä tutkimus ei ainoastaan osoita Kiinan innovatiivista vahvuutta uuden energian alalla, vaan myös ennakoi uuden aikakauden alkua. Lähitulevaisuudessa "akkupelko" voi jäädä historiaan. Odotetaan innolla tämän vallankumouksellisen teknologian kaupallistamista mahdollisimman pian!
Tarjouspyyntö:
Jacqueline:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Sokeri:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Julkaisuaika: 28. helmikuuta 2025