还在为电动车的续航焦虑吗,还在担心电池老化带来的换车成本吗?现在这些问题可能都将成为过去。
复旦大学的团队近日研发出一种神奇的“吊瓶”技术,能让电池重新焕发生命力。
这是实实在在的科研成果,论文都发表在期刊上了,这项技术到底有多牛?它又是怎么让电池“逆天改命”的?

如今人类正处于一个被锂电池驱动的时代,从手机到代步的电动汽车,甚至到支撑城市运转的巨型储能电站,几乎无处不在。
但这颗看似无所不能的东西,却有着一个非常致命的弱点,那就是像人类会衰老一样,会随着使用时间变长,性能寿命都有所下降。
在低温环境下它的性能会显著下降,而经过一定次数的充放电循环后,它的容量也会逐渐衰减。
对于普通的电子设备来说,电池寿命有限或许只是一个小小的不便,但对于电动汽车产业而言,这却是一个非常严重的问题。

如今全球新能源汽车产业正蓬勃发展,电动汽车的保有量也在逐年攀升,第一批进入市场的新能源汽车距离现在差不多有10年,正面临电池老化的问题。
根据统计目前中国新能源汽车的平均电池寿命约为5到8年,这意味着在不久之后,会有数以百万计的废旧动力电池退役,形成一股前所未有的“退役潮”。

这些退役的电池要怎么办?这是一个摆在全行业面前的难题,如果不能妥善处理,不仅会造成巨大的资源浪费,更可能引发严重的环境污染。
动力电池中含有大量的重金属元素,如钴、镍、锰等,如果处理不当,这些有害物质会渗入土壤和水体,对生态环境和人类健康造成不可逆转的损害。

我国现有的电池回收技术,一个是再生利用,一个叫做梯次利用,前者是把其中的一些金属原材料拆出来,然后再用它们去做新的电池。
后者则是把退役的电池进行拆解,然后再重组,做成非电池物品,比如应急电源。
电池回收技术虽然取得了一些进展,但整体来看仍处于起步阶段,高昂的回收成本、低下的回收效率以及潜在的二次污染风险,都制约着电池回收产业的发展。
一些企业尝试把退役的动力电池用于储能等领域,但这只是权宜之计,无法从根本上解决问题。

为了延长电池的寿命,科学家们也付出了巨大的努力,比如通过优化电池管理系统、改进快充策略等方法,可以在一定程度上延缓电池的衰老速度。
但这些方法都只是治标不治本,面对这场迫在眉睫的“退役潮”问题,需要一种更加彻底、更加有效的解决方案。
与其在电池寿命即将耗尽时亡羊补牢,不如从根本上提升电池的寿命,这才是解决问题的关键所在。

电池技术的革新始终牵动着整个产业的神经,复旦大学的实验室里,彭慧胜,高悦团队进行了一项可能改写电池行业未来走向的研究。
他们另辟蹊径,跳出传统电池设计的框架,探索出一条为衰老电池“续命”的全新路径。
这项技术的核心可以用一个形象的比喻来理解:给电池“打一针吊瓶”,就像医生为病人注射药物补充营养一样。

研究团队研发的特殊“药物”叫作锂载体分子,能够精准地补充电池在充放电循环中损失的锂离子,让电池恢复活力。
这项技术的突破性在于它打破了传统电池设计的缺陷,传统的电池设计中,活性载流子和电极材料是紧密耦合的,一方的衰老必然会导致另一方的衰退。
而复旦团队的这项技术巧妙地把两者解绑,这样一来就算是电极材料出现老化,活性载流子依然能够保持活力,从而延长电池的整体寿命。

这项技术带来的提升是数量级上的飞跃,实验数据显示,经过这种“治疗”的电池,循环寿命能够提升十倍甚至数十倍。
这意味着原本只能充放电几千次的电池,现在可以轻松突破上万次,甚至更高,也就是说哪怕经历相当多次充放电循环,电池依然能保持接近出厂时的状态。
更让人惊喜的是,这项技术带来的改变不仅仅是寿命的延长,它还可能彻底改变电池的构成方式。

一直以来锂都是制造电池的关键元素,但锂资源的稀缺性和高昂的价格也制约着电池产业的发展。
而复旦团队的这项技术,则有可能打破电池材料必须含锂的限制,为使用更加绿色环保、成本更低的材料制造电池打开了新的大门。
未来或许可以使用更加丰富的材料来制造电池,减少对稀缺资源的依赖,让电池产业走上更加可持续发展的道路。
如果这项技术能够成功实现产业化,就会对电动汽车、储能等领域产生深远的影响,甚至可能引发一场能源领域的革命。

任何一项科技创新,从实验室的雏形到最终走向大规模的工业化生产,都注定要经历一段漫长而曲折的过程。
复旦大学的锂载体分子技术,虽然在实验室中的表现不错,但要真正实现落地应用,依然面临着很多的问题。
比如,要怎么保证在规模化生产过程中保持产品的一致性和稳定性,怎么控制生产成本,这些都是摆在科学家和工程师面前的难题。
锂载体分子的合成、纯化以及与电池生产工艺的整合,都需要进行大量的实验和优化。

此外新技术的应用必然会对现有的生产线进行改造升级,这也会带来一定的成本压力。
让人欣慰的是,复旦团队并没有闭门造车,他们已经和国际顶尖的电池企业建立了合作关系,共同致力于把这项技术从实验室推向市场。
可以预见一旦这种技术成功实现产业化,受益最大的必然是电动汽车行业。
这项技术能显著提升电动汽车的续航里程,让“里程焦虑”成为过去,到时候电车岂不就无敌了?

复旦大学的这项“黑科技”,直接把电池寿命翻了十倍,想想以后电动车跑个十几年都不用换电池,确实是一件值得高兴的事情。
未来终有一天,满大街跑的电动车再也不用担心电池几年就“寿终正寝”,储能、电子产品,也都能用上这长寿电池,总之就等着这项技术落地,见证奇迹吧。
