复旦研究团队：让电池“重生”只需“打一针”，新成果将与顶尖电池企业合作

红星资本局2月14日消息，2月13日，复旦大学最新研究成果在国际著名学术期刊《自然》主刊上发表，锂电池在充放电上万次后，接受“一针注射治疗”，就能恢复到接近出厂时的状态。

红星资本局从复旦大学了解到，这是该校高分子科学系、纤维材料与器件研究院彭慧胜、高悦团队（以下简称“团队”）的最新研究成果。该项研究打破了传统设计规则，对电池进行“精准治疗”，帮助其突破了现有寿命极限，未来应用前景广泛。

电池中的活性锂离子由正极材料提供，锂离子损失消耗到一定程度后电池报废，是锂离子电池自1990年问世以来一直遵循的基本原则。团队深入分析了电池基本原理，并进行了大量实验验证，发现电池衰减和人生病一样，是某个核心组件发生了异常，其他部分仍旧保持完好。

那为什么不像治病一样，开发变革性分子药物，对电池也进行精准、原位无损的锂离子补充，从而大幅延长它的寿命和服役时间，而不是判定“死亡”、报废回收？

在没有研究先例支撑的情况下，团队大胆设想——打破电池基础设计原则中锂离子依赖共生于正极材料的理论，设计一种锂载体分子，将其注射进电池，对电池中的锂离子进行单独管控。

这种载体分子就像药物一样，可以通过“打一针”的方式注入到废旧衰减的电池中，精准补充电池中损失的锂离子，实现容量的回复，对电池进行“精准治疗”而不是“宣布死亡”，为退役电池的处理提供了一种新方式。使用这一技术，电池在充放电上万次后仍展现出接近出厂时的健康状态，循环寿命从目前的500-2000圈提升到超过12000-60000圈，在国际上尚无先例报道。此外，电池材料必须含锂的束缚规则也被打破，使用绿色、不含重金属的材料构筑电池成为可能。

红星资本局了解到，团队采用了人工智能辅助的全新能源分子设计方法。历时四年多的探索，目前已成功获得了从未被报道的锂离子载体分子——三氟甲基亚磺酸锂（CF3SO2Li）。

三氟甲基亚磺酸锂为电池补充锂离子

合成这种分子后，团队验证了其符合锂离子载体所需的各种严苛性能要求，且成本低、易合成，和各类电池活性材料、电解液以及其他组分有良好的兼容性，成功在软包、圆柱、方壳和纤维状锂离子电池器件上实现应用。

红星资本局从团队了解到，研究相关的验证实验都是在真实电池器件而非模型上完成，以此充分暴露可能的问题并予以解决，从而推动下一步的产业转化。

据介绍，目前，锂载体分子已通过初期实验验证，预计在电池总成本中占比不到10%，具备大规模商用潜力，可用于补锂、储能、光储一体化。

据悉，团队正在开展锂载体分子的宏量制备，并与国际顶尖电池企业合作，力争将技术转化为产品和商品，助力国家在新能源领域的引领性发展。

红星新闻记者 王田

编辑 邓凌瑶