新发现!锂电池“打一针”就能“重生”

电池小站 2025-02-20 00:59:14

据复旦大学2月13日消息,复旦大学高分子科学系彭慧胜/高悦团队打破锂电池传统设计原则,通过AI和有机电化学的结合,成功设计了一种锂载体分子。让废旧电池“打一针”就可无损修复将锂电池寿命提升1-2个数量级为电池产业变革提供关键技术支撑。

成果以《外部供锂技术突破电池的缺锂困境和寿命界限》(External Li supply reshapes Li-deficiency and lifetime limit of batteries)为题,于北京时间2月13日凌晨在《自然》(Nature)上发表。

目前,团队已将该技术在软包、圆柱、方壳等多种锂电池器件上成功应用。锂载体分子的成本预计不到电池总成本的10%,具备大规模商用潜力,可用于补锂、储能、光储一体化。团队正在推进该分子的宏量制备,并与国际顶尖电池企业合作,推动技术产业化。

“如果未来能够通过‘打针’修复电池,让电池实现循环使用,就可以从源头解决电池大规模报废的问题,使产业生态走向智能化、环保化。”团队期待该项成果早日走向应用,为推动经济可持续发展和环境保护提供关键技术支撑。

该研究由复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程全国重点实验室等机构合作完成,并得到科技部、国家自然科学基金委等项目的支持。研究成果有望为新能源领域的可持续发展提供关键技术支撑。

锂电池既是驱动电动汽车的“心脏”,也是支撑新型电力系统的“能量银行”。然而,一个残酷的现实始终横亘在行业面前:传统锂电池的循环寿命普遍在000-1500次,即使采用磷酸铁锂路线也只能勉强达到2000次。

这意味着一个储能电站的电池组在6-8年后将面临大规模退役,而全球每年因此产生的退役电池量已超过50万吨。

这种“寿命诅咒”直接推高了储能系统的度电成本。以2024年主流的314Ah储能电芯为例,其循环寿命若提升至12000次,度电成本可降低至0.05元/Wh以下,较当前水平下降60%。

但现实是,电池企业不得不在能量密度、循环寿命、安全性之间艰难平衡——直到近日,复旦大学的一项研究撕开了技术革命的裂缝。

储能产业的“DeepSeek”时刻

2025年储能行业正加速迈入“双6时代”(电芯容量600+Ah,系统容量6.X MWh),而补锂技术的突破为这一进程注入新动能。

在技术迭代方面,预测将出现“三段式”发展。

第一阶段在2025-2026年,688Ah电芯+补锂技术实现规模化应用,20尺集装箱储能系统容量突破7MWh。

第二阶段发生在2027-2028年,1000Ah电芯配合固态电解质补锂剂,循环寿命突破20000次,能量密度达500Wh/L。

第三阶段则是2030年后,基于锂硫电池+动态补锂的超高能系统,储能度电成本有望降至0.05元/Wh以下。

而技术迭代也将重塑产业格局。

首先,掌握补锂核心技术的企业将占据70%以上高端市场份额。

在商业模式上,储能电站运营商可通过补锂服务订阅制,将资产利用率提升至95%,较传统模式增收300%。

而在全球竞争方面,中国企业若能在欧洲市场推出“10年零衰减”储能产品,较其他厂商的5年质保期形成碾压优势。

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