Uvod:
Vau, ta izum bi lahko popolnoma spremenil pravila igre v svetovni industriji novih virov energije! 12. februarja 2025 je mednarodna vodilna revija Nature objavila revolucionaren preboj. Ekipa Peng Huisheng/Gao Yue z univerze Fudan na Kitajskem je izumila nov...tehnologija "pomlajevanja" litijeve baterije, kar že več kot 30 let krši tradicionalna načela zasnove litijevih baterij, kar lahko podaljša življenjsko dobo baterije za več kot 10-krat! Navadna litijeva železovo-fosfatna baterija še vedno ohrani 96 % svoje kapacitete po 11.818 ciklih polnjenja in praznjenja! Veste, litijeve baterije, ki so trenutno na trgu, se uporabljajo 1000–2000-krat.
Kaj to pomeni? Tesla je včasih morala zamenjati baterijo vsakih 6–8 let, zdaj pa jo lahko vozite 60 let brez menjave! Vaš iPhone lahko polnite in praznite 10.000-krat, ne da bi pri tem izgubili baterijo!
Navdih za tehnologijo popravila baterij prihaja iz človeške terapije
Kako se je rodilo to čudežno odkritje?
"Tako kot pri zdravljenju človeških bolezni se osredotočamo na odpravljanje ključnih težav baterij, hkrati pa ščitimo njihove zdrave dele," je pojasnil Gao Yue, raziskovalec na Univerzi Fudan.
Prvotno je bil glavni razlog za "staranje" litijevih baterij izguba litijevih ionov. Tako kot lahko pomanjkanje določenega hranila v človeškem telesu povzroči bolezen, lahko tudi baterije zaradi podhranjenosti doživijo upad delovanja. Prebojna ideja ekipe je: Ali lahko izgubljene litijeve ione v bateriji nadomestimo, kot bi dali injekcijo pacientu?
Umetna inteligenca pomaga prebiti ključne tehnologije uravnoteženja baterij
Vendar pa iskanje ustrezne "injekcije" ni lahka naloga. Ta nosilna molekula mora hkrati izpolnjevati skoraj stroge fizikalne in kemijske zahteve glede lastnosti:
- Z ustreznim elektrokemijskim delovanjem in razponom napetosti razgradnje.
- Primerna topnost v elektrolitu.
- Ima odlično stabilnost na zraku in kemično stabilnost.
- Ustrezna kislost, alkalnost in reakcijska kinetika.
- Produkti razgradnje morajo biti varni in neškodljivi.
- Najpomembneje pa je, da bi morala biti proizvodnja poceni in enostavna za povečanje obsega.
Umetna inteligenca odkriva ključne materiale
Ker ni imela precedensa, ki bi mu lahko sledila, se je raziskovalna ekipa obrnila na umetno inteligenco. Digitalizirali so molekularne lastnosti in s strojnim učenjem našli odgovore iz ogromne količine podatkov s področja organske kemije, elektrokemije in materialnega inženirstva.
Trdo delo se je obrestovalo! Po štirih letih trdega dela so končno našli idealno rešitev: CF3SO2Li (litijev trifluorometansulfonat). Ta molekula je kot miniaturni transporter, ki na enem koncu prenaša litijeve elektrone in jih po končanem transportu varno sprosti kot plin na drugem koncu.
Rezultati poskusov so šokantni!
V poskusu je baterija, ki je bila deležna te "precizne obdelave", še vedno imela zmogljivost blizu tovarniške ravni tudi po 12.000 do 60.000 ciklih polnjenja in praznjenja. To ne le podaljša življenjsko dobo baterije, temveč tudi zagotavlja izvedljivo tehnično rešitev za reševanje problema onesnaževanja z odpadnimi baterijami v velikem obsegu.
Še bolj vznemirljivo je, da je ta tehnologija odprla povsem nove možnosti:
Implementiran je bil sistem baterij brez litijeve katode z napetostjo 3,0 V in energijsko gostoto do 1192 Wh/kg.
Razvil baterijo z organsko žvepleno poliakrilonitrilno katodo v obliki vrečke z energijsko gostoto 388 Wh/kg.
Revolucionarni vpliv
Ta preboj bo popolnoma spremenil pravila igre v novi energetski industriji:
To bo znatno zmanjšalo stroške uporabe električnih vozil, znatno zmanjšalo onesnaževanje okolja, ki ga povzročajo odpadki baterij, in odprlo nove ideje za načrtovanje novih baterij; najbolj vznemirljivo je, da so stroški te tehnologije zelo visoki – pričakuje se, da bodo predstavljali manj kot 10 % celotnih stroškov baterij, kar pomeni, da ima potencial za obsežno komercialno uporabo!
Kot je dejal raziskovalec Gao Yue: »Ne glede na to, ali gre za podaljšanje življenjske dobe baterij ali preprečevanje obsežnega opuščanja in onesnaževanja okolja, ta »precizna obdelava« ponuja izvedljivo tehnično rešitev. Ta raziskava ne le dokazuje inovativno moč Kitajske na področju nove energije, temveč tudi napoveduje prihod nove dobe. V bližnji prihodnosti bi lahko »tesnoba zaradi baterij« postala zgodovina. Veselimo se čimprejšnje komercializacije te revolucionarne tehnologije!«
Zahteva za ponudbo:
Žaklina: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
Čas objave: 28. februar 2025