圖片來源：復(fù)旦大學(xué)

來自復(fù)旦大學(xué)的消息顯示，復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系彭慧勝/高悅團(tuán)隊(duì)打破電池基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則中鋰離子依賴共生于正極材料的理論，設(shè)計(jì)一種鋰載體分子，將其注射進(jìn)電池，對電池中的鋰離子進(jìn)行單獨(dú)管控。

這種載體分子就像藥物一樣，可以通過“打一針”的方式注入到廢舊衰減的電池中，精準(zhǔn)補(bǔ)充電池中損失的鋰離子，實(shí)現(xiàn)電池容量的無損修復(fù)，為退役電池的處理提供了一種新方式。

使用這一技術(shù)，電池在充放電上萬次后仍展現(xiàn)出接近出廠時(shí)的健康狀態(tài)（96%容量），循環(huán)壽命從目前的500-2000圈提升到超過12,000-60,000圈，在國際上尚屬首例。此外，電池材料必須含鋰的束縛規(guī)則也被打破，使用綠色、不含重金屬的材料構(gòu)筑電池成為可能。

歷時(shí)四年多的探索，該研究團(tuán)隊(duì)成功結(jié)合AI和有機(jī)電化學(xué)，將分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)數(shù)字化，通過引入有機(jī)化學(xué)、電化學(xué)、材料工程技術(shù)方面的大量關(guān)聯(lián)性質(zhì)，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，利用非監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)，進(jìn)行分子推薦和預(yù)測，成功獲得了從未被報(bào)道的鋰載體分子——三氟甲基亞磺酸鋰（CF₃SO₂Li），讓AI for Science理念真正落地。

合成這種分子后，團(tuán)隊(duì)驗(yàn)證了其符合鋰離子載體所需的各種嚴(yán)苛性能要求，且成本低、易合成，和各類電池活性材料、電解液以及其他組分有良好的兼容性，成功在軟包、圓柱、方殼和纖維狀鋰離子電池器件上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。

目前，鋰載體分子已通過初期實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，預(yù)計(jì)在電池總成本中占比不到10%，具備大規(guī)模商用潛力，可用于補(bǔ)鋰、儲能、光儲一體化。團(tuán)隊(duì)正在開展鋰載體分子的宏量制備，并與國際頂尖電池企業(yè)合作，力爭將技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和商品，助力國家在新能源領(lǐng)域的引領(lǐng)性發(fā)展。

該成果以《外部供鋰技術(shù)突破電池的缺鋰?yán)Ь澈蛪勖缦蕖罚‥xternal Li supply reshapes Li-deficiency and lifetime limit of batteries）為題，于北京時(shí)間2月13日凌晨在《自然》（Nature）上發(fā)表。