彻底改变电池寿命：重新发现锂离子电池

上海复旦大学的中国研究人员取得了一项技术突破，有望大大增强锂电池的功能。锂离子电池功率下降的主要原因在于电池阳极上形成的固体电解质界面 (SEI) 层的增长。这一阻碍层对锂离子的竞争越来越激烈，增大了电阻并缩短了电池寿命。

多种因素，包括电极退化、电解质劣化以及其他影响参数（如电流密度、温度和电解质对流），都会导致锂离子电池的电量储备减少。因此，性能不佳的电池电量水平可能会变得非常低，以至于电池无法使用。

锂寿命增强技术：直接锂注入

为了应对这一电池寿命危机，研究团队开发了一种巧妙的方法来恢复用完的电池。通过直接将新的锂注入这些电池，该团队补充了电池生命周期中损失的锂。这种方法最近在科学杂志《自然》上进行了详细介绍。

该复兴技术利用人工智能 (AI) 和有机电化学来生成一种独特的富锂化合物。这种化合物在电池内暴露于正确的电压条件下时会释放其携带的锂。一个附带优势是，该过程会产生气态副产品，从而有效地排出并为进入的锂铺平道路。

探索功能盐：机器学习的作用

机器学习的卓越性在发现对复兴过程至关重要的功能盐的潜力方面发挥了关键作用。值得注意的是，三氟甲烷亚磺酸锂 (LiSO2CF3) 是一种很有前途的盐，表现出最佳的电化学活性、潜在的产品形成，最重要的是，具有出色的比容量和电解质溶解度。使用这种盐可能会将锂离子电池的寿命延长到前所未有的 12,000 至 60,000 次循环。

测试与验证：演示展开

为了测试这些系统，进行了几次演示尝试，涉及 3.0V、1,192Wh kg-1 无锂阴极、无阳极电池中的氧化铬以及 388Wh kg-1 软包电池中的有机硫化聚丙烯腈阴极（循环寿命为 440 次）。结果令人鼓舞，与传统锂离子电池相比，能量密度显着提高、可持续性卓越且成本降低。

此外，传统的商用 LiFePO4 电池 发现它们的寿命显著延长。例如，市售的石墨 LiFePO4电池 在持续提供外部锂供应的情况下，经过 11,818 次循环后仍保持 96.0% 的容量保持率。这项振兴技术可能会彻底改变电池寿命，有望为锂离子电池带来令人兴奋的更新。