助鋰電池突破現(xiàn)有壽命極限

　　本報訊（記者 任朝霞）往廢舊衰減的鋰電池中“打一針”，再充一次電，便能讓它恢復至接近出廠時的狀態(tài)。日前，復旦大學高分子科學系、聚合物分子工程全國重點實驗室、纖維材料與器件研究院、高分子科學智能中心彭慧勝/高悅團隊，利用人工智能輔助開發(fā)新分子，對鋰電池進行“精準治療”突破現(xiàn)有壽命極限，相關研究成果以《外部供鋰技術突破電池的缺鋰困境和壽命界限》為題，發(fā)表在《自然》主刊上。

　　團隊提出了打破電池基礎設計原則中鋰離子依賴共生于正極材料的理論，通過人工智能和有機電化學的結合，成功設計了從未被報道的鋰載體分子，將電池活性載流子和電極材料解耦。這種載體分子就像藥物一樣，可以通過“打一針”的方式注入廢舊衰減的電池中，精準補充電池中損失的鋰離子，對電池進行“精準治療”，為退役電池的處理提供了一種新方式。使用這一技術，電池在充放電上萬次后仍能展現(xiàn)出接近出廠時的健康狀態(tài)，循環(huán)壽命從目前的500—2000圈提升到12000—60000圈。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筑電池成為可能。

　　研究團隊利用人工智能結合化學信息學，將分子結構和性質數字化，通過引入有機化學、電化學、材料工程技術方面的大量關聯(lián)性質，構建數據庫，利用非監(jiān)督機器學習，進行分子推薦和預測，成功獲得了鋰離子載體分子——三氟甲基亞磺酸鋰。

　　團隊合成這種分子后，驗證了其具備各種嚴苛的性能要求，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)應用。目前，團隊正在開展鋰離子載體分子的宏量制備，并與國際頂尖電池企業(yè)合作，力爭將技術轉化為產品和商品，助力國家在新能源領域的引領性發(fā)展。

《中國教育報》2025年02月14日 第01版