Sissejuhatus:
Vau, see leiutis võib globaalse uue energia tööstuse mängureeglid täielikult pea peale pöörata! 12. veebruaril 2025 avaldas rahvusvaheline tippajakiri Nature revolutsioonilise läbimurde. Peng Huishengi ja Gao Yue meeskond Fudani ülikoolist Hiinas leiutas uue...liitiumaku "noorendamise" tehnoloogia, rikkudes liitiumakude traditsioonilisi disainipõhimõtteid enam kui 30 aasta jooksul, mis võib aku eluiga pikendada enam kui 10 korda! Tavaline liitiumraudfosfaataku säilitab 96% oma mahutavusest ka pärast 11 818 laadimis- ja tühjendustsüklit! Nagu teate, kasutatakse praegu turul olevaid liitiumakuid 1000–2000 korda.
Mida see tähendab? Varem tuli Tesla akut vahetada iga 6-8 aasta tagant, aga nüüd saab sellega sõita 60 aastat ilma akut vahetamata! Sinu iPhone'i saab laadida ja tühjendada 10 000 korda ilma aku kadumiseta!
Aku parandamise tehnoloogia inspiratsioon pärineb inimeste teraapiast
Kuidas see imeline avastus sündis?
„Just nagu inimeste haiguste ravimisel, keskendume ka meie akude põhiprobleemide lahendamisele, kaitstes samal ajal nende terveid osi,“ selgitas Fudani ülikooli teadur Gao Yue.
Algselt oli liitiumakude "vananemise" peamiseks põhjuseks liitiumioonide kadu. Nii nagu teatud toitainete puudumine inimkehas võib põhjustada haigusi, võivad ka akude jõudlus alatoitluse tõttu langeda. Meeskonna läbimurdeline idee on: kas me saame aku kaotatud liitiumioonid taastada nagu patsiendile süsti teha?
Tehisintellekt aitab läbi murda oluliste aku tasakaalustamise tehnoloogiate kaudu
Sobiva "süsti" leidmine pole aga lihtne ülesanne. See kandjamolekul peab samaaegselt vastama peaaegu rangetele füüsikalistele ja keemilistele omadustele esitatavatele nõuetele:
- Sobiva elektrokeemilise aktiivsuse ja lagunemispinge vahemikuga.
- Sobiv lahustuvus elektrolüüdis.
- Omab suurepärast õhukindlust ja keemilist stabiilsust.
- Sobiv happesus, leeliselisus ja reaktsioonikineetika.
- Lagunemisproduktid peavad olema ohutud ja kahjutud.
- Kõige tähtsam on see, et tootmist peaks olema odav ja lihtne laiendada.
Tehisintellekt avastab võtmematerjale
Kuna eeskuju polnud, pöördus uurimisrühm tehisintellekti poole. Nad digitaliseerisid molekulaarsed omadused ja kasutasid masinõpet, et leida vastuseid tohutul hulgal orgaanilise keemia, elektrokeemia ja materjalitehnoloogia andmetest.
Raske töö tasus end ära! Pärast nelja-aastast rasket tööd leidsid nad lõpuks ideaalse lahenduse: CF3SO2Li (liitiumtrifluorometaansulfonaat). See molekul on nagu miniatuurne transporter, mis kannab ühes otsas liitiumi elektrone ja tühjendab need pärast transpordi lõppu ohutult gaasina teises otsas.
Eksperimentaalsed tulemused on šokeerivad!
Eksperimendis oli sellise "täppistöötluse" saanud aku jõudlus isegi pärast 12 000 kuni 60 000 laadimis- ja tühjendustsüklit tehase tasemele lähedane. See mitte ainult ei pikenda aku eluiga, vaid pakub ka teostatava tehnilise lahenduse suuremahulise akujäätmete reostuse probleemi lahendamiseks.
Veelgi põnevam on see, et see tehnoloogia on avanud täiesti uusi võimalusi:
Rakendatud on liitiumivaba katoodpatareide süsteem pingega 3,0 V ja energiatihedusega kuni 1192 Wh/kg.
Töötas välja orgaanilise väävliga töödeldud polüakrüülnitriilkatoodiga kotiaku energiatihedusega 388 Wh/kg.
Revolutsiooniline mõju
See läbimurre muudab täielikult uue energiatööstuse mängureegleid:
See vähendab oluliselt elektriautode kasutamise kulusid, vähendab oluliselt akude utiliseerimisest tulenevat keskkonnareostust ning avab uusi ideid uute akude disainimiseks; kõige põnevam on see, et selle tehnoloogia maksumus on väga märkimisväärne – eeldatavasti moodustab see alla 10% akude kogumaksumusest, mis tähendab, et sellel on potentsiaali laiaulatuslikuks äriliseks kasutamiseks!
Nagu teadlane Gao Yue ütles: Olgu selleks siis akude eluea pikendamine või ulatusliku hülgamise ja keskkonnareostuse vältimine, pakub see „täppistöötlus“ teostatavat tehnilist lahendust. See uuring mitte ainult ei demonstreeri Hiina uuenduslikku tugevust uue energia valdkonnas, vaid kuulutab ka uue ajastu saabumist. Lähitulevikus võib „akude ärevusest“ saada ajalugu. Ootame selle revolutsioonilise tehnoloogia võimalikult kiiret kommertsialiseerimist!
Pakkumise taotlus:
Jacqueline:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Suhkur:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Postituse aeg: 28. veebruar 2025