以前我们总说手机电池用两年就不行了,电动车开五六年就得换电池,没想到最近复旦大学搞了个大新闻,说是找到给旧电池"打针"的办法,能让电池寿命延长好几十倍。这消息要是真的,以后咱们可能都不用再担心手机一天充三次电,电动车开几年就报废的问题了。
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事情得从锂电池的老毛病说起。现在不管是手机还是新能源汽车,用的锂电池基本撑不过1500次充放电。按每天充一次电算,四年左右电池就"退休"了。更麻烦的是,全国马上要迎来第一批新能源电池报废潮,光今年就有32万辆,到2030年要涨到290万辆。这些旧电池处理不好,既浪费资源又污染环境。
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复旦大学官网上个月发了篇文章,说他们高分子科学系的教授们花了四年时间,捣鼓出个叫"三氟甲基亚磺酸锂"的东西。这名字听着复杂,其实就是种白色粉末。他们发现只要把这粉末做成"药水"打进旧电池里,就跟给人打针似的,能让快报废的电池重新活过来。最神奇的是,原本只能充放1500次的电池,打完针后能撑到上万次,容量还能恢复到接近新电池的96%。
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这里头有个关键发现。电池报废不是所有零件都坏了,主要是里头负责导电的锂离子越来越少。就像人老是因为器官衰竭,但其他部位还能用。复旦团队想到个点子:既然只是缺锂离子,直接往电池里补不就行了?可问题是怎么补。既要保证补进去的锂离子能正常干活,又不能破坏电池原有结构。
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这时候人工智能派上用场了。研究团队用电脑分析了300多万种可能分子,最后筛出现在这个三氟甲基亚磺酸锂。这玩意儿有两个厉害之处:一是容易溶解在电池电解液里,二是成本特别低。按他们测算,给电池打一针的成本不到换新电池的十分之一。要是真能推广,以后电池衰减了花几百块打针就行,不用花上万换新电池。
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实际效果也挺夸张。根据他们发表在《自然》杂志上的数据,给衰减到85%的电池打针后,容量直接恢复到99.5%。最牛的是连续充放电上万次后,还能保持96%以上。按每天充两次电算,这样的电池能用十几年不报废。这对开电动车的人来说可是大事,再也不用担心开五六年就得掏大钱换电池了。
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环保方面的影响更大。现在全球每年产生的废旧锂电池有好几百万吨,很多都处理不干净。要是真能通过"打针"让电池多用十几年,不仅能减少电子废品,还能省下大量制造新电池需要的锂矿资源。有专家算过,这项技术要是普及,能让每块电池的碳足迹减少六成以上。
不过也有现实问题要解决。现在实验是在实验室完成的,真要量产还得过好几关。比如怎么保证每块电池打针剂量准确,怎么设计注射装置让修理厂方便操作,还有电池密封性会不会受影响。好在复旦团队说已经在跟大电池厂合作,准备把技术变成实际产品。
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还有个意想不到的好处。以前造电池必须用含锂的材料当正极,现在能直接往电池里补锂,以后可能用更便宜环保的材料。听说他们正在试用水系材料做电池,这样既安全又省钱,还能避免重金属污染。
要是这项技术真能落地,估计最先受益的是储能电站。现在风电光伏发的电存不住,很大原因就是储能电池太贵寿命短。要是电池寿命能延长十倍,储电成本能降一大截,对推广清洁能源帮助太大了。
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当然也有人担心,电池厂家会不会故意不推广这种技术,毕竟现在靠卖新电池就能赚大钱。不过随着各国环保法规越来越严,逼着企业搞循环经济,这种能延长电池寿命的技术应该会有市场。再说了,修电池的生意做起来也不比卖新电池赚得少。
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这么说吧,复旦大学这次突破给新能源行业开了条新路。以前大家总在电池材料上死磕,要么拼命找新矿,要么折腾固态电池。现在换个思路直接给旧电池"治病",反而可能更快见效。要是接下来几年真能看到"电池医院"开张,那咱们离"电池终身免换"的日子就不远了。