中新社上海2月13日電 (記者 陳靜)鋰電池在充放電上萬次后，接受“一針注射治療”就能夠恢復到接近出廠時的狀態。中國研究團隊的最新研究成果13日在國際著名學術期刊《自然》(Nature)主刊上發表。
該研究由復旦大學高分子科學系、聚合物分子工程全國重點實驗室、纖維材料與器件研究院、高分子科學智能中心彭慧勝/高悅團隊進行。
團隊提出打破電池基礎設計原則中鋰離子依賴共生于正極材料的理論，通過人工智能(AI)和有機電化學的結合，成功設計了鋰離子載體分子，將電池活性載流子和電極材料解耦。這種載體分子就像藥物一樣，可以通過打針的方式注入廢舊衰減的電池中，精準補充電池中損失的鋰離子，實現容量的恢復。
這種對電池進行“精準治療”而不是“宣布死亡”的方式，為退役電池的處理提供了一種新方式。
據悉，電池中的活性鋰離子由正極材料提供，鋰離子損失消耗到一定程度后電池報廢，是鋰離子電池自1990年問世以來一直遵循的基本原則。如今，鋰電池已改變人們的生活方式，但仍不能完全滿足當前和未來世界的需求。團隊提出大膽設想——設計鋰載體分子，將其注射進電池，對電池中的鋰離子進行單獨管控。
團隊利用AI結合化學信息學，將分子結構和性質數字化，通過引入有機化學、電化學、材料工程技術方面的大量關聯性質，構建數據庫，利用非監督機器學習，進行分子推薦和預測，成功獲得鋰離子載體分子——三氟甲基亞磺酸鋰(CF3SO2Li)。據介紹，研究相關的驗證實驗均在真實電池器件而非模型上完成，以充分暴露可能的問題并予以解決，從而推動下一步的產業轉化。
據悉，團隊正在開展鋰離子載體分子的宏量制備，并與國際頂尖電池企業合作，力爭將技術轉化為產品和商品。(完)