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革命性突破:中国科学家让锂电池充电次数从1500次到12000次,延长12倍寿命

一把老骨头 发布于 阅读:304 科技新闻


中国复旦大学的研究团队开发了一种创新技术,能够显著延长锂电池的使用寿命。这一突破性成果发表在《自然》杂志上,为提高电池可持续性、减少电子垃圾提供了新的可能性。

锂离子电池广泛应用于智能手机、笔记本电脑和电动汽车等设备中,但随着时间推移,由于电极退化和化学副反应,其性能会逐渐下降。由复旦大学彭和教授领导的研究小组与多家中国研究机构合作,成功合成了一种名为三氟甲烷亚磺酸锂(LiSO₂CF₃)的功能盐。这种白色粉末状物质被形象地称为“锂离子电池的精确治疗药物”。

研究人员通过向退化的锂电池中注入含有溶解LiSO₂CF₃的电解质溶液,恢复了电池的容量。当对电池施加电压时,LiSO₂CF₃分解并释放出锂离子,重新融入电极材料,从而有效弥补因惰性化合物捕获而损失的锂。此外,分解过程中产生的气态副产品如二氧化硫(SO₂)、三氟甲烷(HCF₃)和六氟乙烷(C₂F₆),可以通过电池设计中的通风系统排出。

实验结果显示,经过处理的磷酸铁锂电池可以恢复几乎全部失去的容量,其寿命从原本的1500次充电循环延长至惊人的12000次。高月表示:“在经历11818次循环后,电池仅损失了4%的性能。对于每天充电两次的电动汽车来说,这意味着电池可以使用长达18年。”相比之下,目前大多数电动汽车电池在同一充电频率下,仅能维持约2.7年,性能就会下降30%。

尽管该技术前景广阔,但在实际应用中仍面临挑战。例如,电池需要在设计阶段考虑电解质补充和气体排放功能,这可能限制其在现有消费电子产品中的适用性。不过,这项技术在大规模储能系统中的潜力巨大,有望显著减少电池浪费,并降低锂矿开采对环境的影响。

未来,随着更多测试和监管批准的推进,这一方法或将成为推动电池行业可持续发展的关键一步。

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