随着新能源汽车产业的迅猛发展,锂电池寿命问题始终悬在行业头顶,成为亟待解决的难题。
当众多科研团队致力于寻找下一代电极材料时,复旦大学的夏永姚教授团队却在《自然》杂志上发表了一项重大成果,开发出一种名为“电池续命针”的技术。该技术能在锂电池容量衰减时,通过注入特殊电解液实现电池的再生,使其循环寿命暴增至11818次后仍能保持96%的容量,而成本仅为新电池的0.67%。
这一技术突破源于对锂电池衰减机理的全新认知。传统观念认为,锂电池的衰减源于正极材料结构的崩塌。复旦团队通过深入研究发现,真正的“寿命杀手”是活性锂的不可逆损耗。在每一次充放电循环中,都会有约0.01%的锂离子变成“僵尸锂”,导致电池性能逐渐下降。
针对这一难题,研究团队采用了“缺锂补锂”的逆向思维。他们创造性地突破了三重技术壁垒,成功研发出这种“电池续命针”技术。该技术与现有的电解液体系完美兼容,分解电压与电池工作电压精准匹配,且分解产物能完全,不留任何残渣。
研究团队采用了理论计算与人工智能相结合的双引擎研发模式。在历经多轮实验和迭代优化后,最终锁定了一种理想的三氟甲基亚磺酸钾锂补锂剂。这种补锂剂能在充电时精准释放锂离子,恢复电池性能。
实验数据显示,该技术对商用磷酸铁锂电池进行单次注射修复后,电池性能出现显著回升。更令人兴奋的是,该技术还展现出极强的普适性,可应用于无锂正极的硫基电池,能量密度大幅提升。这意味着搭载该技术的电动汽车续航里程有望突破2000公里,为行业带来性的改变。
该技术的商业化前景十分广阔。相比传统的电池回收流程,这种“补锂修复”方式更加简便、经济。更重要的是,该技术可与多种前沿电池技术路线兼容,形成“修复+升级”的复合技术路径。