近日，復旦大學的一項突破性研究成果在國際頂級學術期刊《自然》上發表，該研究為鋰電池的壽命延長帶來了革命性的解決方案。據透露，通過一種創新的“注射治療”方式，即便是經過上萬次充放電的鋰電池，也能恢復到接近出廠時的狀態。
這項研究由復旦大學高分子科學系與纖維材料與器件研究院的彭慧勝、高悅團隊攜手完成。他們打破了傳統電池設計的界限，為電池提供了一種前所未有的“精準治療”，使其壽命遠超現有極限，預示著廣泛的應用前景。
自1990年鋰離子電池問世以來，其壽命一直受限于活性鋰離子的損失。當鋰離子消耗到一定程度，電池便無法繼續使用。復旦大學團隊通過深入分析電池的基本原理，并進行了大量實驗，發現電池性能的衰退類似于生物體的疾病，是某個核心組件出現問題，而其他部分仍然完好。
受此啟發，團隊提出了一個大膽的想法：是否可以像治療疾病一樣，通過開發一種變革性的分子藥物，對電池進行精準、原位無損的鋰離子補充，從而大幅延長其壽命？在沒有先例可循的情況下，他們決定打破電池設計原則中鋰離子必須共生于正極材料的傳統理論，設計了一種全新的鋰載體分子。
這種鋰載體分子如同一種“神奇藥水”，可以通過注射的方式進入廢舊電池中，精準地補充損失的鋰離子，實現電池容量的恢復。這種“精準治療”的方法為廢舊電池的處理提供了一種全新的思路，使電池在經歷數萬次充放電后仍能保持接近出廠時的健康狀態。循環壽命從目前的500至2000次提升至超過12000至60000次，這在國際上是前所未有的。
團隊采用了人工智能輔助的全新能源分子設計方法，經過四年多的不懈努力，成功合成了從未被報道過的鋰離子載體分子——三氟甲基亞磺酸鋰。這種分子不僅符合鋰離子載體的嚴苛性能要求，而且成本低廉、易于合成，與各類電池活性材料、電解液等具有良好的兼容性，已在多種鋰離子電池器件上實現應用。
為了確保研究的實用性和可靠性，所有驗證實驗均在真實電池器件上進行，以充分暴露并解決可能存在的問題，為后續的產業轉化奠定基礎。據團隊透露，鋰載體分子已通過初期實驗驗證，預計其在電池總成本中的占比不到10%，具備大規模商用的潛力，可廣泛應用于補鋰、儲能、光儲一體化等領域。
目前，團隊正在積極推進鋰載體分子的宏量制備，并與國際頂尖電池企業展開合作，致力于將這一創新技術轉化為實際產品和商品，為國家在新能源領域的領先發展貢獻力量。
