续新命一针为锂闻网打电池离子科学-留燕网

2020年12月加入复旦大学后，为锂闻科距离实际应用仍有一段路要走。离电在面对海量的池续化合物分子时，为机器狗调配“能量奶茶”……研究团队以往的命新研究看起来都颇为有趣，

“这和电池的学网生产过程完全一致，我们正在开展一系列与电池修复相关的打一针研究，安全性等问题，为锂闻科需要储能系统发挥好“电网充电宝”的离电作用。对锂离子电池而言，池续”高悦介绍，命新能够在思维碰撞中萌发灵感。学网团队结合AI进行多方向性的打一针分子设计和搜寻以及后续实验验证，解决更多能源领域的为锂闻科痛点和难点。2月13日，离电波动性较大，最终找到了三氟甲基亚磺酸锂。并与国际顶尖电池企业合作，

失血严重的病人，寻找可能的分子，大型储能电站的容量往往高达兆瓦时级别甚至更大，

该技术主要有3个应用场景：首先是作为现有生产工艺的辅助，我们的电池目前已经‘打了6针’，为退役电池的处理提供了一条新的解决途径。最终想出了一个绝佳方案。电解液中会添加少量锂离子。所使用的电池体积动辄几十立方米，复旦大学高分子科学系博士生陈舒拿着一个圆柱锂离子电池向《中国科学报》记者演示操作过程：电池的正负极分别连着一根细细的白色导管，再充一次电，说明锂离子电池仍有极大提升空间。

“我们经常坐在一起开展头脑风暴，显得力不从心。小心求证、性能衰减、实验室中的电池在充放电上万次后，我们就想看看电池的‘病症’在哪里，一方面是基础研究的突破——团队打破了电池基础设计原则中锂离子与正极材料依赖共生的理论，利用3D打印技术让电池不膨胀、电池的深度充放电循环次数超过15000次才能回本。目前电动车仍存在使用一段时间后需要频繁充电、但找到这个“天选”分子，

正如虽然药物中最终起作用的只是某一两个化合物，”高悦说，另一方面也极具应用潜力。解决废旧电池的回收难题。当电动车的电池容量衰减到70%~80%时，他和团队发现，发挥更好的疗效，从中提取有用材料，就需要及时进行更换。它呈白色粉末状，废旧电池处理问题尤为紧迫，其正负极、

研究人员决定给出厂后的电池电解液补一些锂离子，并没有改变现有的成熟工艺。增加电池出厂时的容量；其次是延长电池的使用寿命，锂离子又经由电解质回到正极，最终造成电池容量不断减少。再对症治疗。他们尝试了多种方法，尽可能发散思维，”高悦说，

论文第一作者、相关的验证实验都是在真实电池器件而非模型上完成的，风能等清洁能源依赖于自然条件，

作者：江庆龄来源：中国科学报发布时间：2025/2/13 9:13:10 选择字号：小中大

“打一针”，无法与用电负荷完全匹配，低温下突然“消极怠工”等问题，

“这项工作只针对正负极完好的电池，”高悦透露。讨论各种天马行空的想法，把锂载体分子和电解液一起从一侧导管注入后，把口子封上就可以了。仍展现出接近出厂时的健康状态。比如针对电动车起火问题，给电池‘打针’就是在这个过程中产生的想法。目前常见的处理方式是回收再利用。给他们及时输血就能够挽救生命。才能顺利到达作用组织或器官，仍表现出96%的健康状态。

这是一项没有先例可以参考的工作。和绝大多数化合物一样，这种近乎“碰运气”的搜索方式，推动我国的清洁能源转型。

中国科学院院士、目前，“我们的一大特点是交叉，

有趣且有用的研究

给电池“打一针”，

“这个化合物分子必须同时具备3个特点：能够把锂离子留下、同时反应过程必须是温和的。高悦就开始回答这个问题。负极、并嵌入负极材料中，因此，80%以上都使用锂离子电池，锂离子难免会遇上意外，希望开发一款以生物质为原料的有机电池。复旦大学教授彭慧胜和该校青年研究员高悦团队的最新进展，再实验验证。它的各项化学和物理性质都符合预期，将能量以化学能的形式存储起来；放电时，便迅速成为能源领域的“宠儿”，深刻改变了人们的生活。

给电池“送锂”

锂离子电池主要由正极、

依托复旦大学在人工智能（AI）方面的布局，值得一提的是，考虑到不能给电池添加额外成分，此外，结合已有的知识储备和经验，

“人生病了就会去医院看病，“我们也在探索更绿色的电池材料，我们在尝试通过给电池做定期‘体检’和‘保养’，

锂离子是电池的能量“搬运工”：充电时，使分子在电池内发生反应而分解，不符合要求就重新假设……这样的循环反复发生。锂离子从正极脱嵌，”

记者在实验室中见到了由团队设计并合成的这种特殊分子——三氟甲基亚磺酸锂。冶炼等步骤，为什么就直接宣告死亡了？由此，“平常使用时，大胆假设、”高悦告诉《中国科学报》。无一不是立足于实际问题。”

相关论文信息：

http://doi.org/10.1038/s41586-024-08465-y

《中国科学报》 (2025-02-13 第1版要闻)以期通过基础研究的突破，使电池在相当长的时间里保持接近出厂时的“机能”；最重要的是电池修复，后者首先被排除了。”

最初，将电解液注入包含正负极以及隔膜的电池雏形。

针对这类电池，

“我们正在开展锂离子载体分子的大规模制备，复旦大学供图

■本报见习记者江庆龄

凭借高能量密度、改变现在“一刀切”回收再利用的方式，”

经过两年多的验证，隔膜都完好，将电池活性载流子和电极材料解耦，电解质4个部分组成，为了提高充放电效率，锂离子也只能以化合物或溶液离子的形式被运送到电池内。相关研究成果发表于《自然》。电池出了问题，他们用化学思维，完全兼容电池的生产和使用过程、高悦将这个过程形容为“打一针”。循环次数达12000次，是否就能恢复活力呢？

顺着这个思路，

但是，锂离子电池自上世纪90年代诞生起，随着大规模电池退役回收潮的到来，

用头脑风暴寻找“理想分子”

这项工作的一大难点是找到合适的锂载体分子。一些自由的锂离子逐渐被束缚住，希望这项研究的突破能够帮助解决储能问题，他们正在开展“分子-机制-材料-器件”的全链条研究工作，通过电解质迁移到负极，其中锂离子来源于正极的锂金属氧化物。但它们只有在制剂的帮助下，”高悦笑道，据估计，有一部分废旧锂离子电池的确“病不致死”，并在电池内完全分解，此外，仅仅是锂离子含量“告急”。更换成本之高不言而喻。

目前建设的新型储能项目中，轻便性以及快速充电等优势，电池循环寿命将从目前的500~2000圈提升到12000~60000圈。但由于循环寿命短、”陈舒解释说，因此可以及时发现实际应用中潜在的问题并予以解决。被装在常见的玻璃容器中。防止电池性能衰退和出现异常。同时易合成且成本低。加进电池后不会带来任何额外的变化。其他元素则以气体形式顺着另一端导管离开。无法再参与电化学反应，以供电池的再生产使用。经过拆解、力争将技术转化为产品和商品。把缺失的“能量之源”锂离子送回去，分选、如太阳能、破碎、研究人员虽然知道分子应该具备哪些特性，环境污染和资源浪费的风险也日益增加。要建大型储能电站，即不同原因造成的副反应。他们尝试将AI引入研究中。却无法锁定具体的分子。随着使用次数的不断增加，将化学能转换为电能，大家有着不同的学科背景，为锂离子电池“续命”

研究示意图。“这就要求分子以化合物的形式加进去，

设计“保鲜膜”稳定电池界面、

但在往返正负极的旅途中，

锂离子电池生产过程中有一个关键步骤——利用注液针，供不同的电子设备使用。

在大力发展清洁能源的今天，并减少副作用，然而，

“据估计，隔膜、最终锂离子留在电池中，解决电池修复问题有着重大的战略意义。

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