Sissejuhatus:
Vau, see leiutis võib globaalse uue energiatööstuse mängureeglid täielikult ümber lükata! 12. veebruaril 2025 avaldas rahvusvaheline tippajakiri Nature revolutsioonilise läbimurde. Hiina Fudani ülikoolist pärit Peng Huisheng/Gao Yue meeskond leiutas uueliitiumaku "noorendamise" tehnoloogia, rikkudes liitiumakude traditsioonilisi disainipõhimõtteid enam kui 30 aastat, mis võib pikendada aku eluiga rohkem kui 10 korda! Tavaline liitiumraudfosfaataku säilitab pärast 11 818 laadimis- ja tühjenemistsüklit endiselt 96% oma mahust! Teate, praegu turul olevaid liitiumakusid kasutatakse 1000-2000 korda.
Mida see tähendab? Varem pidi Tesla akut vahetama iga 6-8 aasta tagant, kuid nüüd saab sellega sõita 60 aastat ilma vahetamata! Teie iPhone'i saab laadida ja tühjendada 10 000 korda ilma toite kaotamata!
Akude parandamise tehnoloogia inspiratsioon pärineb inimteraapiast
Kuidas see imeline avastus sündis?
Nii nagu inimeste haiguste ravimisel, keskendume ka akude põhiprobleemide parandamisele, kaitstes samal ajal nende terveid osi,“ selgitas Fudani ülikooli teadlane Gao Yue.
Algselt oli liitiumakude "vananemise" peamiseks põhjuseks liitiumioonide kadu. Nii nagu teatud toitaine puudus inimkehas võib põhjustada haigusi, võib ka akude jõudlus alatoitumise tõttu halveneda. Meeskonna läbimurdeidee on järgmine: kas suudame akus kaotatud liitiumioone taastada, nagu patsiendile süsti andes?
AI aitab läbi murda peamistest aku tasakaalustamise tehnoloogiatest
Sobiva "süsti" leidmine pole aga lihtne ülesanne. See kandjamolekul peab samaaegselt vastama peaaegu rangetele füüsikaliste ja keemiliste omaduste nõuetele:
- Sobiva elektrokeemilise aktiivsuse ja lagunemispinge vahemikuga.
- Sobiv lahustuvus elektrolüüdis.
- Sellel on suurepärane õhu stabiilsus ja keemiline stabiilsus.
- Sobiv happesus, aluselisus ja reaktsioonikineetika.
- Laguproduktid peavad olema ohutud ja kahjutud.
- Kõige tähtsam on see, et see peaks olema odav ja tootmist oleks lihtne suurendada.
Tehisintellekt avastab võtmematerjale
Ilma pretsedendita 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 4 aastat rasket tööd leidsid nad lõpuks ideaalse lahenduse: CF3SO2Li (liitiumtrifluorometaansulfonaat). See molekul on nagu miniatuurne transporter, mis kannab liitiumelektrone ühes otsas ja tühjendab need ohutult gaasina teisest otsast pärast transpordi lõppu.
Eksperimentaalsed tulemused on šokeerivad!
Katses oli selle "täppistöötluse" saanud aku jõudlus endiselt tehasetaseme lähedal isegi pärast 12 000 kuni 60 000 laadimis- ja tühjendustsüklit. See mitte ainult ei pikenda aku kasutusiga, vaid pakub ka teostatavat tehnilist lahendust suuremahulise akujäätmete saaste probleemi lahendamiseks.
Veelgi põnevam on see, et see tehnoloogia on avanud täiesti uusi võimalusi:
Rakendatud liitiumivaba katoodpatareide süsteem pingega 3,0V ja energiatihedusega kuni 1192 Wh/kg.
Töötas välja orgaanilise vääveldatud polüakrüülnitriilkatoodiga kottipatarei energiatihedusega 388 Wh/kg.
Revolutsiooniline mõju
See läbimurre muudab täielikult uue energiatööstuse mängureegleid:
See vähendab oluliselt elektrisõidukite kasutamise kulusid, vähendab oluliselt akude lammutamisest põhjustatud keskkonnareostust ja avab uusi ideid uute akude kujundamiseks; kõige põnevam on see, et selle tehnoloogia hind on väga märkimisväärne – eeldatavasti moodustab see vähem kui 10% aku kogumaksumusest, mis tähendab, et sellel on potentsiaali laiaulatuslikuks kommertskasutuseks!
Nagu teadlane Gao Yue ütles: olenemata sellest, kas tegemist on aku tööea pikendamisega või ulatusliku hülgamise ja keskkonnareostuse ärahoidmisega, pakub see "täppistöötlus" teostatavat tehnilist lahendust. See uurimus ei näita mitte ainult Hiina uuenduslikku tugevust uue energia vallas, vaid kuulutab ka uue ajastu saabumist. Lähitulevikus võib "akuärevus" saada ajalooks. Jääme ootama selle revolutsioonilise tehnoloogia võimalikult kiiret turustamist!
Hinnapäring:
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
Postitusaeg: 28.02.2025