Ներածություն:
Վա՜յ, այս գյուտը կարող է ամբողջությամբ տապալել խաղի կանոնները համաշխարհային նոր էներգետիկ արդյունաբերության մեջ: 2025 թվականի փետրվարի 12-ին Nature միջազգային թոփ ամսագիրը հրապարակեց հեղափոխական բեկում։ Չինաստանի Ֆուդանի համալսարանի Փեն Հուիշեն/Գաո Յուեի թիմը նորը հորինել էլիթիումային մարտկոցի «երիտասարդացման» տեխնոլոգիախախտելով լիթիումային մարտկոցների ավանդական նախագծման սկզբունքները ավելի քան 30 տարի, ինչը կարող է երկարացնել մարտկոցի կյանքը ավելի քան 10 անգամ: Սովորական լիթիումի երկաթի ֆոսֆատ մարտկոցը դեռ պահպանում է իր հզորության 96%-ը 11818 լիցքավորման և լիցքաթափման ցիկլերից հետո: Գիտեք, ներկայումս շուկայում առկա լիթիումային մարտկոցները օգտագործվում են 1000-2000 անգամ։
Ի՞նչ է սա նշանակում։ Նախկինում Tesla-ն մարտկոցը փոխելու կարիք ուներ 6-8 տարին մեկ, բայց այժմ այն կարելի է վարել 60 տարի՝ առանց այն փոխարինելու: Ձեր iPhone-ը կարող է լիցքավորվել և լիցքաթափվել 10000 անգամ՝ առանց հոսանքի կորստի:
Մարտկոցի վերանորոգման տեխնոլոգիայի ոգեշնչումը գալիս է մարդու թերապիայից
Ինչպե՞ս ծնվեց այս հրաշք հայտնագործությունը:
Ճիշտ այնպես, ինչպես մարդկանց հիվանդությունների բուժումը, մենք կենտրոնանում ենք մարտկոցների հիմնական խնդիրների վերանորոգման վրա՝ միաժամանակ պաշտպանելով դրանց առողջ մասերը», - բացատրում է Ֆուդանի համալսարանի հետազոտող Գաո Յուեն:
Ի սկզբանե լիթիումային մարտկոցների «ծերացման» հիմնական պատճառը լիթիումի իոնների կորուստն էր։ Ինչպես մարդու մարմնում որոշակի սննդանյութի բացակայությունը կարող է հանգեցնել հիվանդության, այնպես էլ մարտկոցները կարող են անկում ապրել թերսնման պատճառով: Թիմի բեկումնային գաղափարը հետևյալն է. Կարո՞ղ ենք արդյոք լիցքավորել կորցրած լիթիումի իոնները մարտկոցում, ինչպես հիվանդին ներարկում անելը:
AI-ն օգնում է ճեղքել մարտկոցի հավասարակշռման հիմնական տեխնոլոգիաները
Սակայն համապատասխան «ներարկում» գտնելը հեշտ գործ չէ։ Այս կրող մոլեկուլը պետք է միաժամանակ բավարարի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունների գրեթե խիստ պահանջները.
- Ունենալով համապատասխան էլեկտրաքիմիական ակտիվություն և տարրալուծման լարման միջակայք:
- Հարմար լուծելիություն էլեկտրոլիտում:
- Ունի գերազանց օդի կայունություն և քիմիական կայունություն:
- Համապատասխան թթվայնություն, ալկալայնություն և ռեակցիայի կինետիկա:
- Քայքայման արտադրանքը պետք է լինի անվտանգ և անվնաս:
- Ամենակարևորը, այն պետք է լինի էժան և հեշտ՝ մեծացնել արտադրությունը:
Արհեստական ինտելեկտը բացահայտում է հիմնական նյութերը
Առանց նախադեպի, հետազոտական թիմը դիմեց արհեստական ինտելեկտին: Նրանք թվայնացրեցին մոլեկուլային հատկությունները և օգտագործեցին մեքենայական ուսուցում՝ գտնելու պատասխաններ օրգանական քիմիայի, էլեկտրաքիմիայի և նյութերի ճարտարագիտության հսկայական տվյալներից:
Քրտնաջան աշխատանքը արդյունք տվեց։ 4 տարվա քրտնաջան աշխատանքից հետո նրանք վերջապես գտան իդեալական լուծումը՝ CF3SO2Li (լիթիումի տրիֆտորմեթանսուլֆոնատ): Այս մոլեկուլը նման է մանրանկարիչ փոխադրողի, որը կրում է լիթիումի էլեկտրոնները մի ծայրով և ապահով կերպով լիցքաթափում դրանք որպես գազ՝ փոխադրման ավարտից հետո:
Փորձարարական արդյունքները ցնցող են:
Փորձի ընթացքում մարտկոցը, որը ստացել է այս «ճշգրիտ բուժումը», դեռևս գործունակություն է ունեցել գործարանային մակարդակին մոտ նույնիսկ 12000-ից 60000 լիցքավորման և լիցքաթափման ցիկլերից հետո: Սա ոչ միայն երկարացնում է մարտկոցի կյանքը, այլև ապահովում է իրագործելի տեխնիկական լուծում՝ մարտկոցների լայնածավալ թափոնների աղտոտման խնդիրը լուծելու համար:
Նույնիսկ ավելի հետաքրքիր է, որ այս տեխնոլոգիան բացել է բոլորովին նոր հնարավորություններ.
Իրականացրել է 3.0 Վ լարման և մինչև 1192 Վտ/կգ էներգիայի խտությամբ լիթիում ազատ կաթոդային մարտկոցի համակարգ:
Մշակել է օրգանական ծծմբացված պոլիակրիլոնիտրիլ կաթոդային մարտկոց՝ 388 Վտ/կգ էներգիայի խտությամբ:
Հեղափոխական ազդեցություն
Այս բեկումը լիովին կփոխի խաղի կանոնները նոր էներգետիկ ոլորտում.
Այն զգալիորեն կնվազեցնի էլեկտրական մեքենաների օգտագործման ծախսերը, զգալիորեն կնվազեցնի մարտկոցների ջնջման հետևանքով առաջացած շրջակա միջավայրի աղտոտումը և նոր գաղափարներ կբացի նոր մարտկոցների նախագծման համար. Ամենահուզիչն այն է, որ այս տեխնոլոգիայի արժեքը շատ զգալի է. ակնկալվում է, որ այն կկազմի մարտկոցի ընդհանուր արժեքի 10%-ից պակասը, ինչը նշանակում է, որ այն ունի լայնածավալ կոմերցիոն օգտագործման ներուժ:
Ինչպես ասաց հետազոտող Գաո Յուեն. Անկախ նրանից, թե դա երկարաձգում է մարտկոցի կյանքը, թե կանխում է լայնածավալ լքումը և շրջակա միջավայրի աղտոտումը, այս «ճշգրիտ բուժումը» տալիս է իրագործելի տեխնիկական լուծում: Այս հետազոտությունը ոչ միայն ցույց է տալիս Չինաստանի նորարարական ուժը նոր էներգիայի ոլորտում, այլև ավետում է նոր դարաշրջանի գալուստը։ Մոտ ապագայում «մարտկոցի անհանգստությունը» կարող է դառնալ պատմություն։ Եկեք անհամբեր սպասենք այս հեղափոխական տեխնոլոգիայի առևտրայնացմանը որքան հնարավոր է շուտ:
Գնանշման հարցում.
Ժակլին.jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Sucre:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Նենսի.nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Հրապարակման ժամանակը՝ Փետրվար-28-2025