近日,復旦大學兩支科研團隊在鋰電池修復、綠色氫氣生產(chǎn)等綠色能源領(lǐng)域取得的研究成果引發(fā)廣泛關(guān)注。
鋰電池修復技術(shù):“報廢” 電池重獲新生
復旦大學高分子科學系彭慧勝、高悅團隊在鋰電池修復領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大原創(chuàng)突破。鋰電池在電子設備、電動車和儲能電站廣泛應用,卻因使用中鋰離子消耗,性能衰減面臨報廢。彭慧勝、高悅團隊提出 “打一針” 修復技術(shù),借助AI從300余萬個虛擬分子中篩選出鋰離子載體分子三氟甲基亞磺酸鋰,注入廢舊電池恢復其性能。原本循環(huán)壽命500次—2000次的鋰電池,修復后提升至12000次—60000次,充放電12000次后衰減率僅4% 。
該技術(shù)核心是 “鋰藥物”只輸送鋰離子,不改變電池原有結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方式,實現(xiàn)無損修復,且“鋰藥物”易合成、成本低,利于大規(guī)模制備和商業(yè)化應用。研究團隊負責人高悅表示,該技術(shù)延長鋰電池壽命,打破制作必須含鋰的傳統(tǒng)規(guī)則,未來有望用更環(huán)保材料制作電池。目前團隊已與國際頂尖電池企業(yè)合作,加速技術(shù)轉(zhuǎn)化。
“熟化誘導嵌入方法” 助力綠氫產(chǎn)業(yè)化
與此同時,復旦大學張波、徐一飛、段賽、徐昕合作團隊在綠氫生產(chǎn)領(lǐng)域也取得重要進展。
質(zhì)子交換膜水電解(PEMWE)技術(shù)是生產(chǎn)綠氫的前沿技術(shù),但銥及其氧化物(IrOx)成本高、稀缺性強,制約其大規(guī)模應用。
該團隊采用“熟化誘導嵌入方法”,將IrOx納米顆粒嵌入氧化鈰載體,合成穩(wěn)定高效的負載型催化劑。張波比喻,負載型催化劑就像麻球,傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)表面的 “芝麻”(氧化銥)易被氣泡沖刷脫落,新設計讓 “芝麻” 一半嵌入麻球,提高了穩(wěn)定性。經(jīng)6000小時PEMWE工況測試,該催化劑能有效防止銥顆粒溶解、脫落和團聚,采用此催化劑的PEMWE設備壽命可達15年以上,為綠氫規(guī)模化生產(chǎn)提供技術(shù)保障。
國際能源署預測,2050年全球氫氣需求達億噸以上。復旦大學團隊成果為實現(xiàn)目標提供了新技術(shù)路徑。團隊還計劃通過山海氫(上海)新能源科技有限公司推動技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,助力我國綠色氫能技術(shù)發(fā)展,為全球能源轉(zhuǎn)型和碳中和目標助力。
(審核編輯: 朝言)
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