电池“无创修复”技术，锂电行业迎来重大突破！

2025年2月13日，复旦大学高分子科学系传来振奋人心的消息，彭慧胜和高悦教授带领的研究团队在锂电池领域取得了颠覆性的创新成果。这一成果以题为《外部供锂技术重塑电池的缺锂困境与寿命极限》（External Li Supply Revolutionizes Li-Deficiency and Lifetime Limits of Batteries）的论文，在国际学术期刊《自然》（Nature）上发表，标志着中国在电池技术领域的重大飞跃。

传统锂电池的设计原则中，活性锂离子依赖于正极材料，一旦锂离子损失到一定程度，电池即告报废。然而，这一原则已难以满足当前及未来的能源需求。面对这一挑战，彭慧胜/高悦团队摒弃了传统观念，通过结合人工智能与有机电化学，成功研发出一种独特的锂载体分子。这种分子如同一种“神奇药剂”，能够为废旧电池提供“无创修复”，显著提升电池的使用寿命。

研究团队经过四年多的不懈努力，成功地将AI与有机电化学相结合，通过数字化分子结构和性质，构建了庞大的数据库。利用非监督机器学习技术，团队成功预测并合成了前所未有的锂载体分子——三氟甲基亚磺酸锂（CF3SO2Li）。该分子不仅符合锂离子载体的严苛要求，而且成本低廉、易于合成，与各种电池活性材料、电解液等具有良好的兼容性，已在多种电池器件上实现了成功应用。

这一创新技术的核心在于，它打破了电池基础设计原则中锂离子依赖共生于正极材料的理论。研究团队设计出的锂载体分子，可以通过简单的注射方式，精准地补充废旧电池中损失的锂离子，实现电池容量的无损恢复。实验结果显示，使用该技术的电池在经历上万次充放电后，仍能保持接近出厂时的健康状态（容量保持率高达96%），循环寿命从现有的500至2000次提升至超过12000至60000次，这在国际上是前所未有的。

此外，这一技术还打破了电池材料必须含锂的束缚，为使用绿色、无重金属的材料构建电池开辟了新途径。这不仅为废旧电池的处理提供了新的思路，也预示着电池产业将迎来一场深刻的变革。在新能源汽车领域，更长循环寿命的锂电池将显著提升车辆的续航能力和使用寿命，降低用户的使用成本，有力推动新能源汽车的普及和发展。同时，在储能系统方面，这一技术可以广泛应用于大规模储能设施，如电网储能、风能和太阳能等可再生能源的储能系统，提高能源利用效率，促进可再生能源的广泛应用和可持续发展。

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