Кіріспе:
Уау, бұл өнертабыс жаһандық жаңа энергетика саласындағы ойын ережелерін толығымен өзгертіп жіберуі мүмкін! 2025 жылдың 12 ақпанында халықаралық жетекші Nature журналы революциялық серпіліс жариялады. Қытайдағы Фудань университетінің Пен Хуэйшен/Гао Юэ командасы жаңа ойлап таптылитий батареясын «жасарту» технологиясы, литий батареяларының дәстүрлі дизайн принциптерін 30 жылдан астам уақыт бойы бұзып, батареяның қызмет ету мерзімін 10 еседен астамға ұзарта алады! Кәдімгі литий темір фосфаты батареясы 11 818 зарядтау және разрядтау циклінен кейін де өз сыйымдылығының 96%-ын сақтайды! Білесіз бе, қазіргі уақытта нарықта бар литий батареялары 1000-2000 рет пайдаланылады.
Бұл нені білдіреді? Tesla компаниясының батареясын бұрын 6-8 жыл сайын ауыстыру қажет болған, бірақ қазір оны 60 жыл бойы ауыстырмай-ақ жүргізуге болады! iPhone телефоныңызды қуатын жоғалтпай 10 000 рет зарядтап, разрядтауға болады!
Батареяны жөндеу технологиясына шабыт адам терапиясынан келеді
Бұл керемет жаңалық қалай пайда болды?
«Адам ауруларын емдеу сияқты, біз батареялардың сау бөліктерін қорғай отырып, олардың негізгі мәселелерін шешуге назар аударамыз», - деп түсіндірді Фудань университетінің зерттеушісі Гао Юэ.
Бастапқыда литий батареяларының «қартаюының» негізгі себебі литий иондарының жоғалуы болды. Адам ағзасында белгілі бір қоректік заттың жетіспеушілігі ауруға әкелуі мүмкін сияқты, батареялардың да дұрыс тамақтанбау салдарынан өнімділігі төмендеуі мүмкін. Команданың жаңа идеясы: Батареядағы жоғалған литий иондарын пациентке инъекция жасағандай қалпына келтіре аламыз ба?
Жасанды интеллект батареяны теңестірудің негізгі технологияларын жеңуге көмектеседі
Дегенмен, тиісті «инъекцияны» табу оңай міндет емес. Бұл тасымалдаушы молекула бір мезгілде қатаң физикалық және химиялық қасиеттер талаптарына сай болуы керек:
- Тиісті электрохимиялық белсенділік пен ыдырау кернеуінің диапазонына ие болу.
- Электролиттегі қолайлы ерігіштігі.
- Ауадағы тұрақтылық пен химиялық тұрақтылықтың тамаша көрсеткіштеріне ие.
- Тиісті қышқылдық, сілтілік және реакция кинетикасы.
- Ыдырау өнімдері қауіпсіз және зиянсыз болуы керек.
- Ең бастысы, ол арзан және өндірісті кеңейту оңай болуы керек.
Жасанды интеллект маңызды материалдарды анықтайды
Зерттеу тобы ешқандай прецедентсіз жасанды интеллектке жүгінді. Олар молекулалық қасиеттерді сандық форматқа айналдырып, органикалық химия, электрохимия және материалдар инженериясы бойынша көптеген деректерден жауап табу үшін машиналық оқытуды пайдаланды.
Ауыр еңбек ақталды! 4 жылдық ауыр еңбектен кейін олар ақыры идеалды шешімді тапты: CF3SO2Li (литий трифторметансульфонаты). Бұл молекула бір ұшында литий электрондарын тасымалдап, екінші ұшында тасымалдау аяқталғаннан кейін оларды газ түрінде қауіпсіз түрде шығаратын миниатюралық тасымалдаушы сияқты.
Тәжірибе нәтижелері таңқаларлық!
Тәжірибеде осы «дәл өңдеуді» алған батарея 12000-нан 60000-ға дейінгі зарядтау және разрядтау циклдерінен кейін де зауыттық деңгейге жақын өнімділікке ие болды. Бұл батареяның қызмет ету мерзімін ұзартып қана қоймай, сонымен қатар қалдық батареялардың ауқымды ластану мәселесін шешуге арналған техникалық шешімді де ұсынады.
Одан да қызықтысы, бұл технология мүлдем жаңа мүмкіндіктер ашты:
Кернеуі 3,0 В және энергия тығыздығы 1192 Вт/кг дейінгі литийсіз катодты батарея жүйесі енгізілді.
Энергия тығыздығы 388 Вт/кг болатын органикалық күкірттелген полиакрилонитрилді катодты қапшық батареясын жасап шығарды.
Революциялық әсер
Бұл жетістік жаңа энергетика саласындағы ойын ережелерін толығымен өзгертеді:
Бұл электромобильдерді пайдалану құнын айтарлықтай төмендетеді, батареялардың қалдықтарынан туындайтын қоршаған ортаның ластануын айтарлықтай азайтады және жаңа батареяларды жобалау үшін жаңа идеялар ашады; ең қызықтысы, бұл технологияның құны өте айтарлықтай - ол батареяның жалпы құнының 10%-дан азын құрайды деп күтілуде, бұл оның кең көлемді коммерциялық пайдалану әлеуетіне ие екенін білдіреді!
Зерттеуші Гао Юэ былай деді: Батареяның қызмет ету мерзімін ұзарту немесе кең көлемді тастап кету мен қоршаған ортаның ластануының алдын алу үшін болсын, бұл «дәл өңдеу» мүмкін болатын техникалық шешімді ұсынады. Бұл зерттеу Қытайдың жаңа энергетика саласындағы инновациялық күшін көрсетіп қана қоймай, сонымен қатар жаңа дәуірдің келуін де білдіреді. Жақын арада «батареяға қатысты алаңдаушылық» тарихқа айналуы мүмкін. Осы революциялық технологияның мүмкіндігінше тезірек коммерциялануын асыға күтейік!
Баға сұрауы:
Жаклин:jacqueline@heltec-energy.com/ +86 185 8375 6538
Сукре:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Нэнси:nancy@heltec-energy.com/ +86 184 8223 7713
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 28 ақпан