中新社上海2月13日电 (记者 陈静)锂电池在充放电上万次后,接受“一针注射治疗”就能够恢复到接近出厂时的状态。中国研究团队的最新研究成果13日在国际著名学术期刊《自然》(Nature)主刊上发表。
该研究由复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程全国重点实验室、纤维材料与器件研究院、高分子科学智能中心彭慧胜/高悦团队进行。
团队提出打破电池基础设计原则中锂离子依赖《699彩票宫方版苹果》共生于正极材料的理论,通过人工智能(AI)和有机电化学的结合,成功设计了锂离子载体分子,将电池活性载流子和电极材料解耦。这种载体分子就像药物一样,可以通过打针的方式注入废旧衰减的电池中,精准补充电池中损失的锂离子,实现容量的恢复。
据悉,电池中的活性锂离子由正极材料提供,锂离子损失消耗到一定程度后电池报废,是锂离子电池自1990年问世以来一直遵循的基本原则。如今,锂电池已改变人们的生活方式,但仍不能完全满足当前和未来世界的需求。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。
团队利用AI结合化学信息学,将分子结构和性质数字化,通过引入有机化学、电化学、材料工程技术方面的大量关联性质,构建数据库,利用非监督机器学习,进行分子推荐和预测,成功获得锂离子载体分子——三氟甲基亚磺酸锂(CF3SO2Li)。据介绍,研究相关的验证实验均在真实电池器件而非模型上完成,以充分暴露可能的问题并予以解决,从而推动下一步的产业转化。
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本报记者 宋江 【编辑:小乔 】