圖片來源：復旦大學
來自復旦大學的消息顯示，復旦大學高分子科學系彭慧勝/高悅團隊打破電池基礎(chǔ)設(shè)計原則中鋰離子依賴共生于正極材料的理論，設(shè)計一種鋰載體分子，將其注射進電池，對電池中的鋰離子進行單獨管控。
這種載體分子就像藥物一樣，可以通過“打一針”的方式注入到廢舊衰減的電池中，精準補充電池中損失的鋰離子，實現(xiàn)電池容量的無損修復，為退役電池的處理提供了一種新方式。
使用這一技術(shù)，電池在充放電上萬次后仍展現(xiàn)出接近出廠時的健康狀態(tài)（96%容量），循環(huán)壽命從目前的500-2000圈提升到超過12,000-60,000圈，在國際上尚屬首例。此外，電池材料必須含鋰的束縛規(guī)則也被打破，使用綠色、不含重金屬的材料構(gòu)筑電池成為可能。
歷時四年多的探索，該研究團隊成功結(jié)合AI和有機電化學，將分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)數(shù)字化，通過引入有機化學、電化學、材料工程技術(shù)方面的大量關(guān)聯(lián)性質(zhì)，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，利用非監(jiān)督機器學習，進行分子推薦和預(yù)測，成功獲得了從未被報道的鋰載體分子——三氟甲基亞磺酸鋰（CF3SO2Li），讓AI for Science理念真正落地。
合成這種分子后，團隊驗證了其符合鋰離子載體所需的各種嚴苛性能要求，且成本低、易合成，和各類電池活性材料、電解液以及其他組分有良好的兼容性，成功在軟包、圓柱、方殼和纖維狀鋰離子電池器件上實現(xiàn)應(yīng)用。
目前，鋰載體分子已通過初期實驗驗證，預(yù)計在電池總成本中占比不到10%，具備大規(guī)模商用潛力，可用于補鋰、儲能、光儲一體化。團隊正在開展鋰載體分子的宏量制備，并與國際頂尖電池企業(yè)合作，力爭將技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和商品，助力國家在新能源領(lǐng)域的引領(lǐng)性發(fā)展。
該成果以《外部供鋰技術(shù)突破電池的缺鋰困境和壽命界限》（External Li supply reshapes Li-deficiency and lifetime limit of batteries）為題，于北京時間2月13日凌晨在《自然》（Nature）上發(fā)表。
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