Inngangur:
Vá, þessi uppfinning gæti gjörsamlega kollvarpað leikreglunum í hinum alþjóðlega nýja orkuiðnaði! Þann 12. febrúar 2025 birti alþjóðlega topptímaritið Nature byltingarkennd bylting. Teymi Peng Huisheng/Gao Yue frá Fudan háskólanum í Kína fann upp nýttlitíum rafhlaða "endurnýjun" tækni, brjóta hefðbundnar hönnunarreglur litíum rafhlöður í meira en 30 ár, sem getur lengt endingu rafhlöðunnar um meira en 10 sinnum! Venjuleg litíum járnfosfat rafhlaða heldur enn 96% af afkastagetu sinni eftir 11.818 hleðslu- og afhleðslulotur! Þú veist, litíum rafhlöðurnar sem eru á markaðnum eru notaðar 1000-2000 sinnum.
Hvað þýðir þetta? Tesla þurfti áður að skipta um rafhlöðu á 6-8 ára fresti en nú er hægt að keyra hana í 60 ár án þess að þurfa að skipta um hana! Hægt er að hlaða og tæma iPhone þinn 10.000 sinnum án þess að missa afl!
Innblástur rafhlöðuviðgerðartækni kemur frá meðferð manna
Hvernig fæddist þessi undraverða uppgötvun?
Rétt eins og við að meðhöndla sjúkdóma í mönnum, leggjum við áherslu á að gera við kjarnavandamál rafhlöðunnar á meðan verndun heilbrigðra hluta þeirra,“ útskýrði Gao Yue, vísindamaður við Fudan háskólann.
Upphaflega var aðalástæðan fyrir "öldrun" litíumrafhlaðna tap á litíumjónum. Rétt eins og skortur á ákveðnu næringarefni í mannslíkamanum getur leitt til veikinda, geta rafhlöður einnig orðið fyrir skertri frammistöðu vegna vannæringar. Byltingarhugmynd teymis er: Getum við endurnýjað týndar litíumjónir í rafhlöðunni eins og að gefa sjúklingi sprautu?
Gervigreind hjálpar til við að brjótast í gegnum helstu rafhlöðujafnvægistækni
Hins vegar er ekki auðvelt verkefni að finna viðeigandi „sprautu“. Þessi burðarsameind verður samtímis að uppfylla nánast strangar eðlis- og efnafræðilegar kröfur:
- Hafa viðeigandi rafefnafræðilega virkni og niðurbrotsspennusvið.
- Hentugur leysni í raflausn.
- Hefur framúrskarandi loftstöðugleika og efnafræðilegan stöðugleika.
- Viðeigandi sýrustig, basa og hvarfhvörf.
- Niðurbrotsefnin verða að vera örugg og skaðlaus.
- Mikilvægast er að það ætti að vera ódýrt og auðvelt að auka framleiðsluna.
Gervigreind uppgötvar lykilefni
Þar sem engin fordæmi fylgdu sneri rannsóknarhópurinn sér að gervigreind. Þeir gerðu sameindaeiginleikana stafrænt og notuðu vélanám til að finna svör úr gríðarlegu magni af lífrænum efnafræði, rafefnafræði og efnisverkfræðigögnum.
Vinnan skilaði sér! Eftir 4 ára erfiðisvinnu fundu þeir loksins hina tilvalnu lausn: CF3SO2Li (litíum tríflúormetansúlfónat). Þessi sameind er eins og smækkuð flutningstæki, sem ber litíum rafeindir í annan endann og losar þær á öruggan hátt sem gas í hinum endanum eftir að flutningi er lokið.
Tilraunaniðurstöðurnar eru átakanlegar!
Í tilrauninni var rafhlaðan sem fékk þessa „nákvæmni meðferð“ enn afköst nálægt verksmiðjustigi jafnvel eftir 12000 til 60000 hleðslu- og afhleðslulotur. Þetta lengir ekki aðeins endingu rafhlöðunnar heldur veitir einnig raunhæfa tæknilega lausn til að leysa vandamálið með stórfelldri rafhlöðumengun.
Enn meira spennandi er að þessi tækni hefur opnað alveg nýja möguleika:
Innleitt litíumfrítt bakskauts rafhlöðukerfi með 3,0V spennu og orkuþéttleika allt að 1192 Wh/kg.
Þróaði lífræna brennisteinsblandaða pólýakrýlonítríl bakskautspoka rafhlöðu með orkuþéttleika 388 Wh/kg.
Byltingarkennd áhrif
Þessi bylting mun gjörbreyta leikreglunum í nýja orkuiðnaðinum:
Það mun draga verulega úr kostnaði við notkun rafknúinna ökutækja, draga verulega úr umhverfismengun af völdum úreldingar rafhlöðu og opna fyrir nýjar hugmyndir um hönnun nýrra rafhlöður; það sem er mest spennandi er að kostnaðurinn við þessa tækni er mjög umtalsverður - gert er ráð fyrir að hún muni nema innan við 10% af heildarkostnaði rafhlöðunnar, sem þýðir að hún hefur möguleika á stórfelldri notkun í atvinnuskyni!
Eins og vísindamaðurinn Gao Yue sagði: Hvort sem það er til að lengja endingu rafhlöðunnar eða koma í veg fyrir stórfellda brotthvarf og umhverfismengun, þá veitir þessi "nákvæmni meðferð" framkvæmanlega tæknilega lausn. Þessar rannsóknir sýna ekki aðeins fram á nýsköpunarstyrk Kína á sviði nýrrar orku, heldur boðar hún einnig komu nýs tímabils. Í náinni framtíð gæti "rafhlöðukvíði" orðið saga. Við skulum hlakka til markaðssetningar þessarar byltingarkenndu tækni eins fljótt og auðið er!
Beiðni um tilboð:
Jacqueline: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
Birtingartími: 28-2-2025