近日，復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系傳來(lái)一項(xiàng)重大科研突破。彭慧勝和高悅帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，在鋰電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了顛覆性創(chuàng)新，通過(guò)結(jié)合人工智能與有機(jī)電化學(xué)，成功研發(fā)出一種獨(dú)特的鋰載體分子，該分子能夠?yàn)閺U舊電池提供“無(wú)創(chuàng)修復(fù)”，顯著提升電池的使用壽命。

這一研究成果，題為《外部供鋰技術(shù)重塑電池的缺鋰?yán)Ь撑c壽命極限》（External Li Supply Revolutionizes Li-Deficiency and Lifetime Limits of Batteries），于《自然》雜志上發(fā)表，標(biāo)志著團(tuán)隊(duì)在電池技術(shù)上的重大飛躍。

傳統(tǒng)鋰電池的設(shè)計(jì)原則中，活性鋰離子依賴于正極材料，一旦鋰離子損失到一定程度，電池即告報(bào)廢。然而，這一原則已難以滿足當(dāng)前及未來(lái)的能源需求。面對(duì)這一挑戰(zhàn)，研究團(tuán)隊(duì)摒棄了傳統(tǒng)觀念，大膽設(shè)想了一種全新的鋰載體分子，通過(guò)將其注入電池，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋰離子的獨(dú)立管理。

這種鋰載體分子如同一種“神奇藥劑”，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的注射方式，精準(zhǔn)地補(bǔ)充廢舊電池中損失的鋰離子，實(shí)現(xiàn)電池容量的無(wú)損恢復(fù)。這一創(chuàng)新不僅為廢舊電池的處理提供了新的思路，也預(yù)示著電池產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)一場(chǎng)深刻的變革。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，使用該技術(shù)的電池在經(jīng)歷上萬(wàn)次充放電后，仍能保持接近出廠時(shí)的健康狀態(tài)（容量保持率高達(dá)96%），循環(huán)壽命從現(xiàn)有的500至2000次提升至超過(guò)12000至60000次，這在國(guó)際上是前所未有的。該技術(shù)還打破了電池材料必須含鋰的束縛，為使用綠色、無(wú)重金屬的材料構(gòu)建電池開辟了新途徑。

經(jīng)過(guò)四年多的不懈努力，研究團(tuán)隊(duì)成功地將AI與有機(jī)電化學(xué)相結(jié)合，通過(guò)數(shù)字化分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，構(gòu)建了龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用非監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，成功預(yù)測(cè)并合成了前所未有的鋰載體分子——三氟甲基亞磺酸鋰（CF3SO2Li）。該分子不僅符合鋰離子載體的嚴(yán)苛要求，而且成本低廉、易于合成，與各種電池活性材料、電解液等具有良好的兼容性，已在多種電池器件上實(shí)現(xiàn)了成功應(yīng)用。

目前，鋰載體分子已通過(guò)初步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，預(yù)計(jì)其在電池總成本中的占比不到10%，具有巨大的商用潛力。研究團(tuán)隊(duì)正積極開展鋰載體分子的規(guī)模化制備，并與國(guó)際知名電池企業(yè)展開合作，致力于將這一技術(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品和商品，為推動(dòng)國(guó)家在新能源領(lǐng)域的領(lǐng)先地位貢獻(xiàn)力量。