Utangulizi:
Lo, uvumbuzi huu unaweza kupindua kabisa sheria za mchezo katika tasnia ya nishati mpya ya kimataifa! Mnamo Februari 12, 2025, jarida kuu la kimataifa la Nature lilichapisha mafanikio ya kimapinduzi. Timu ya Peng Huisheng/Gao Yue kutoka Chuo Kikuu cha Fudan nchini China ilivumbua mpyalithiamu betri "rejuvenation" teknolojia, kuvunja kanuni za kubuni za jadi za betri za lithiamu kwa zaidi ya miaka 30, ambayo inaweza kupanua maisha ya betri kwa zaidi ya mara 10! Betri ya kawaida ya phosphate ya chuma ya lithiamu bado hudumisha 96% ya uwezo wake baada ya mizunguko 11,818 ya malipo na kutokwa! Unajua, betri za lithiamu kwa sasa kwenye soko hutumiwa mara 1000-2000.
Hii ina maana gani? Tesla ilikuwa inahitaji kubadilisha betri yake kila baada ya miaka 6-8, lakini sasa inaweza kuendeshwa kwa miaka 60 bila kuibadilisha! IPhone yako inaweza kuchajiwa na kuachiliwa mara 10,000 bila kupoteza nishati!
Msukumo wa teknolojia ya kutengeneza betri hutoka kwa tiba ya binadamu
Ugunduzi huu wa kimuujiza ulizaliwaje?
Sawa na kutibu magonjwa ya binadamu, tunazingatia kukarabati masuala ya msingi ya betri huku tukilinda sehemu zao zenye afya, "alieleza Gao Yue, mtafiti katika Chuo Kikuu cha Fudan.
Hapo awali, sababu kuu ya "kuzeeka" kwa betri za lithiamu ilikuwa upotezaji wa ioni za lithiamu. Kama vile ukosefu wa kirutubishi fulani katika mwili wa binadamu unaweza kusababisha ugonjwa, betri pia inaweza kupata kushuka kwa utendaji kwa sababu ya utapiamlo. Wazo la mafanikio la timu ni: Je, tunaweza kujaza ioni za lithiamu zilizopotea kwenye betri kama vile kumdunga mgonjwa sindano?
AI husaidia kupitia teknolojia muhimu za kusawazisha betri
Walakini, kupata "sindano" inayofaa sio kazi rahisi. Molekuli hii ya mtoa huduma lazima wakati huo huo ikidhi mahitaji karibu magumu ya mali ya kimwili na kemikali:
- Kuwa na shughuli zinazofaa za kielektroniki na anuwai ya voltage ya mtengano.
- Umumunyifu unaofaa katika elektroliti.
- Ina utulivu bora wa hewa na utulivu wa kemikali.
- Asidi inayofaa, alkalinity, na kinetics ya majibu.
- Bidhaa za mtengano lazima ziwe salama na zisizo na madhara.
- Muhimu zaidi, inapaswa kuwa nafuu na rahisi kuongeza uzalishaji.
Akili ya Bandia hugundua nyenzo muhimu
Bila mfano wa kufuata, timu ya utafiti iligeukia akili ya bandia. Waliorodhesha sifa za Masi na kutumia ujifunzaji wa mashine kupata majibu kutoka kwa idadi kubwa ya data ya kemia hai, kemia ya kielektroniki na data ya uhandisi wa nyenzo.
Kazi ngumu ilizaa matunda! Baada ya miaka 4 ya kazi ngumu, hatimaye walipata suluhisho bora: CF3SO2Li (lithium trifluoromethanesulfonate). Molekuli hii ni kama kisafirishaji kidogo, kinachobeba elektroni za lithiamu upande mmoja na kuzitoa kwa usalama kama gesi upande wa pili baada ya usafirishaji kukamilika.
Matokeo ya majaribio yanashangaza!
Katika jaribio, betri iliyopokea "matibabu ya usahihi" bado ilikuwa na utendaji karibu na kiwango cha kiwanda hata baada ya mizunguko 12000 hadi 60000 ya malipo na kutokwa. Hii sio tu huongeza maisha ya betri, lakini pia hutoa suluhisho la kiufundi linalowezekana kutatua tatizo la uchafuzi wa betri wa taka kwa kiasi kikubwa.
Cha kufurahisha zaidi ni kwamba teknolojia hii imefungua uwezekano mpya kabisa:
Imetumia mfumo wa betri ya lithiamu isiyo na cathode yenye voltage ya 3.0V na msongamano wa nishati wa hadi 1192 Wh/kg.
Imetengeneza pochi ya pochi ya polyacrylonitrile ya kikaboni yenye msongamano wa nishati wa 388 Wh/kg.
Athari ya Mapinduzi
Mafanikio haya yatabadilisha kabisa sheria za mchezo katika tasnia mpya ya nishati:
Itapunguza kwa kiasi kikubwa gharama ya kutumia magari ya umeme, kupunguza kwa kiasi kikubwa uchafuzi wa mazingira unaosababishwa na kufuta betri, na kufungua mawazo mapya kwa ajili ya kubuni ya betri mpya; jambo la kusisimua zaidi ni kwamba gharama ya teknolojia hii ni kubwa sana - inatarajiwa kuhesabu chini ya 10% ya jumla ya gharama ya betri, ambayo ina maana ina uwezo wa matumizi makubwa ya kibiashara!
Kama mtafiti Gao Yue alisema: Iwe ni kupanua maisha ya betri au kuzuia kutelekezwa kwa kiwango kikubwa na uchafuzi wa mazingira, "matibabu haya ya usahihi" hutoa suluhisho la kiufundi linalowezekana. Utafiti huu sio tu unaonyesha nguvu ya ubunifu ya China katika uwanja wa nishati mpya, lakini pia unatangaza kuwasili kwa enzi mpya. Katika siku za usoni, "wasiwasi wa betri" inaweza kuwa historia. Tutarajie kibiashara kwa teknolojia hii ya kimapinduzi haraka iwezekanavyo!
Ombi la Nukuu:
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
Muda wa kutuma: Feb-28-2025