复旦大学团队在自然发表突破性研究：外部锂供应技术解决锂离子电池寿命问题

2月13日，Fudan大学聚合物科学系的院士Peng Huisheng和研究员Gao Yue团队在顶级学术期刊的自然中发表了颠覆性结果，提出了“外部锂供应”技术：通过将新的有机锂盐注入新的有机锂盐中电池是锂离子的精确补充，商业锂电池的周期寿命超过11,818倍（容量保留率为96％），使锂电池的寿命增加了1-2个数量级。

该团队提出了一种理论，即锂离子在电池基本设计原理中依赖于正电极材料中的共生。通过AI和有机电化学的组合，锂载体分子是创新的，可将电池活跃载体和电极材料解除。

其背后的核心是一种称为三氟甲基硫酸锂的化合物，它可以成为锂电池的“维持生命剂”。具体而言，Fudan研究团队使用AI驱动的高通量筛选锁定了300万个虚拟分子库中的理想分子 - 三氟甲基硫酸锂（CF3SO2LI）。这种白色粉末化合物具有三个主要特征：

第一个是精确的分解：2.8-4.3V充电电压窗口内的不可逆氧化，释放锂离子并将其分解为So，CHF和其他气体，并通过电池排气系统排放，以实现“零残留物”；

其次，通用兼容性：可溶于常规电解质，完美适应石墨，硅负电极和各种正电极材料；

最后，它是工业友好的：在空中稳定，合成成本低于传统电解质添加剂的成本，占电池总成本的10％。

借助关键材料，下一个操作的核心是“注入”，即，锂电池的老化电池通过外部液体补充“恢复”。可以将此过程汇总为四个步骤。首先，处置液体，将CF3SO2LI溶解在电解质中，浓度可以达到12.5％；第二步是注射，将混合物通过预留导管注入灭活的“干电池”。第三步是激活，锂盐在阳极中分解，释放锂离子并嵌入负电极中。最后一步是净化，分解气体通过包装过程排放，并且可以将电池循环中。

在整个过程中无需拆卸电池。现有的生产线只需要添加液体注入工艺来升级，而工业化的阈值极低。

使用这项技术，电池在充电和排放数万次（容量96％）后仍显示出工厂的健康状况，并且周期寿命从当前的500-2000圈增加到超过12,000-60,000圈，在国际上仍然是第一种情况。此外，电池材料必须包含锂的限制也已被打破，并且可以用绿色和重金属材料建造电池。

功能性有机分子三氟甲基硫酸锂（CF3SO2LI）为电池补充锂离子。

根据福丹大学的数据，锂载体分子已经通过了初步的实验验证，预计将占电池总成本的10％。它们具有大规模商业用途的潜力，可用于整合锂补充，储能和储存。该团队正在进行锂载体分子的宏观准备，并与顶级国际电池公司合作，以努力将技术转变为产品和商品，帮助该国在新的能源领域发展。

“如果将来可以通过'注射'维修电池，并且可以回收电池，则可以从源头解决大规模电池取消的问题，并且工业生态学将变得聪明且友好。”团队期待尽快应用此结果。提供关键的技术支持，以促进可持续的经济发展和环境保护。