Invoering:
Wauw, deze uitvinding zou de spelregels in de wereldwijde nieuwe energiesector wel eens volledig omver kunnen werpen! Op 12 februari 2025 publiceerde het internationale toptijdschrift Nature een revolutionaire doorbraak. Het team van Peng Huisheng en Gao Yue van de Fudan Universiteit in China heeft een nieuwe technologie uitgevonden.technologie voor "verjonging" van lithiumbatterijen, waarmee de traditionele ontwerpprincipes van lithiumbatterijen al meer dan 30 jaar worden doorbroken, waardoor de levensduur van de batterij met meer dan 10 keer kan worden verlengd! Een gewone lithium-ijzerfosfaatbatterij behoudt nog steeds 96% van zijn capaciteit na 11.818 laad- en ontlaadcycli! Weet je, de lithiumbatterijen die momenteel op de markt zijn, worden 1000-2000 keer gebruikt.
Wat betekent dit? Vroeger moest een Tesla zijn accu elke 6-8 jaar vervangen, maar nu kan hij 60 jaar rijden zonder te hoeven vervangen! Je iPhone kan 10.000 keer opgeladen en ontladen worden zonder dat hij leeg raakt!
De inspiratie voor batterijreparatietechnologie komt uit menselijke therapie
Hoe ontstond deze wonderbaarlijke ontdekking?
"Net zoals bij de behandeling van menselijke ziektes, richten we ons op het repareren van de kernproblemen van batterijen en beschermen we tegelijkertijd de gezonde onderdelen", legt Gao Yue, onderzoeker aan de Fudan Universiteit, uit.
Oorspronkelijk was de belangrijkste reden voor de "veroudering" van lithiumbatterijen het verlies van lithiumionen. Net zoals het ontbreken van een bepaalde voedingsstof in het menselijk lichaam tot ziekte kan leiden, kunnen batterijen ook door ondervoeding minder goed presteren. Het baanbrekende idee van het team was: kunnen we de verloren lithiumionen in de batterij aanvullen, net zoals we een patiënt een injectie geven?
AI helpt bij het doorbreken van belangrijke technologieën voor batterijbalancering
Het vinden van de juiste "injectie" is echter geen gemakkelijke opgave. Dit dragermolecuul moet tegelijkertijd voldoen aan bijna strenge fysische en chemische eigenschappen:
- Een passend elektrochemische activiteits- en ontledingsspanningsbereik hebben.
- Geschikte oplosbaarheid in elektrolyt.
- Heeft een uitstekende luchtstabiliteit en chemische stabiliteit.
- Geschikte zuurgraad, alkaliteit en reactiekinetiek.
- De ontledingsproducten moeten veilig en ongevaarlijk zijn.
- Het allerbelangrijkste is dat de productie goedkoop en eenvoudig op te schalen moet zijn.
Kunstmatige intelligentie ontdekt sleutelmaterialen
Omdat er geen precedent was, schakelde het onderzoeksteam over op kunstmatige intelligentie (AI). Ze digitaliseerden de moleculaire eigenschappen en gebruikten machine learning om antwoorden te vinden in een enorme hoeveelheid data uit de organische chemie, elektrochemie en materiaalkunde.
Het harde werk werd beloond! Na 4 jaar hard werken vonden ze eindelijk de ideale oplossing: CF3SO2Li (lithiumtrifluormethaansulfonaat). Dit molecuul is een soort miniatuurtransporter die lithiumelektronen aan de ene kant vervoert en ze aan de andere kant veilig als gas afgeeft nadat het transport is voltooid.
De experimentele resultaten zijn schokkend!
In het experiment bleek dat de batterij die deze "precisiebehandeling" had ondergaan, zelfs na 12.000 tot 60.000 laad- en ontlaadcycli nog steeds prestaties leverde die dicht bij het fabrieksniveau lagen. Dit verlengt niet alleen de levensduur van de batterij, maar biedt ook een haalbare technische oplossing voor het probleem van grootschalige vervuiling door afgedankte batterijen.
Nóg spannender is dat deze technologie geheel nieuwe mogelijkheden heeft gecreëerd:
Implementatie van een lithiumvrij kathodebatterijsysteem met een spanning van 3,0 V en een energiedichtheid tot 1192 Wh/kg.
Ontwikkeling van een organische gesulfideerde polyacrylonitril kathode-buidelbatterij met een energiedichtheid van 388 Wh/kg.
Revolutionaire impact
Deze doorbraak zal de spelregels in de nieuwe energiesector volledig veranderen:
De kosten voor het gebruik van elektrische voertuigen worden hierdoor aanzienlijk verlaagd, de milieuvervuiling die ontstaat door het afdanken van batterijen wordt sterk teruggedrongen en er ontstaan nieuwe ideeën voor het ontwerp van nieuwe batterijen. Het allerbelangrijkste is dat de kosten van deze technologie aanzienlijk zijn: naar verwachting bedragen de kosten minder dan 10% van de totale batterijkosten. Dit betekent dat er potentie is voor grootschalig commercieel gebruik!
Zoals onderzoeker Gao Yue zei: Of het nu gaat om het verlengen van de batterijduur of het voorkomen van grootschalige verspilling en milieuvervuiling, deze "precisiebehandeling" biedt een haalbare technische oplossing. Dit onderzoek toont niet alleen China's innovatieve kracht op het gebied van nieuwe energie aan, maar luidt ook een nieuw tijdperk in. In de nabije toekomst zou de "batterijangst" wel eens verleden tijd kunnen worden. Laten we uitkijken naar de commercialisering van deze revolutionaire technologie, die zo snel mogelijk plaatsvindt!
Offerteaanvraag:
Jacqueline:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Sucre:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Geplaatst op: 28-02-2025