导读
大家有没有想过,电池的衰减问题其实跟我们一直认为的那些原因不一样?复旦大学的夏教授团队近几日发布的“电池续命针”技术,揭示了锂电池衰减的真正元凶竟然是活性锂的流失!这项技术不仅让电池容量恢复得像新的一样,更有可能引发电池产业的革命!想知道这背后的故事和技术细节?接着往下看!
电池续命针技术诞生
近日,复旦大学夏永姚教授团队在《自然》杂志上发布了一项名为"电池续命针"的技术,这项技术的出现在锂电池研究领域掀起了一阵轩然大波,因为它解决了我们长期以来都无法破解的难题——电池衰减的真正原因。
我们传统的认知总是认为,锂电池的衰减主要是由于正极材料的结构崩塌所导致的,但是夏教授的团队通过大量实验和研究发现,这一观点实在是本末倒置,真正导致锂电池衰减的原因竟然是活性锂的不可逆损耗。
正极材料的崩塌固然会影响电池的使用,但是影响程度远不如活性锂的流失要严重,在这个过程中,正极材料可能一次崩溃影响整个电池组,而活性锂的损耗却是一个持续进行的过程,它就像沙漠中的水源,虽然看不见,但是确实一直在流失,如果不加以控制和修复,那么最终剩下的活性锂恐怕连发亮的电流都无法带动。
解决锂电池衰减的技术
那么如何才能阻止活性锂的流失呢?夏教授团队给出的答案是用特殊的电解液来修复锂电池。
实验中,我们选择了容量衰减比较严重的磷酸铁锂电池进行测试,一开始它的容量只有85%,但是在加入了这种特殊的电解液之后,电池竟然奇迹般地恢复了99.6%的容量,这简直就像是重生了一样。
很多人会质疑这个实验数据的真实性,因为实验室的条件和外部环境往往是非常理想的,而真实世界则复杂得多,种种因素都可能影响电池的使用和性能。
为此,团队进行了多次重复实验,在不同的环境和条件下,我们都得到了相同的数据,这项技术的有效性不容置疑。
更令人惊喜的是,这项技术对无锂正极的硫基电池也展现出了极强的普适性,我们用它来测试一款能量密度为1192Wh/kg的锂硫电池,结果发现同样有着极好的效果,这项技术简直就是锂电池、硫基电池的福音。
产业化仍需解决难题
虽然这项技术看起来完美解决了锂电池衰减的问题,但是要将其应用到实际生产中,依然面临着巨大的挑战。
是安全性的问题,实验中我们使用了三氟甲基亚磺酸钾锂作为补锂剂,这是一种含氟化合物,而氟元素在化学中是非常活泼的,它有着很强的腐蚀性,并且不容易被控制,一旦出现泄漏或者其他意外,很可能会对操作人员和周围环境造成严重的影响。
是快速补锂工艺是否能与现有的生产流程兼容,如果需要对整个生产线进行改造,那么势必会增加企业的成本,而且效率也会受到影响,这样企业很难在短时间内接受。
一点则是如何精准地判断一块电池是否需要补锂,这个诊断体系必须要足够精准,否则很可能会出现过度补锂或者不足补锂的情况,两者都是不利于电池健康和使用寿命的。
如果这些问题能够得到解决,那么"电池医院"这个概念就不再是空谈,我们完全可以设想一下未来的场景:当你的电动汽车电量不足时,可以开进"电池医院",用上"续命针",电池迅速恢复,就像手机充电一样方便。
这一技术也可能引发一场材料研发到回收模式的链式革命,改变电池产业的未来。
结语
这项“电池续命针”技术真的是太酷了,解决了我们长期以来的电池困扰。想要将其产业化,依然面临不少挑战。大家觉得这项技术未来能否真正落地?欢迎在评论区分享你的看法,别忘了点赞支持一下哦!