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锂离子电池是一种二次电池(可反复使用)。它依靠锂离子在电池正负极之间来回“奔跑”正常运行。锂离子电池具有比能量(电池单位质量所能输出的电能)大、循环寿命长、更安全的特点,在日常生活中应用广泛。
但是,锂离子电池只是相对于其他金属电池循环寿命更长。在锂离子电池中,真正起作用的是活性锂离子。在充放电的循环中,活性锂离子慢慢被消耗,等到消耗完,电池也就“饿”得无法工作,最终报废了。这些报废的锂离子电池只能被回收再利用。
若能给这些报废的电池补充新鲜的锂离子,那它就又可以进行充放电工作了。为了延长锂离子电池的使用寿命,科学家借助人工智能技术创造了新的分子—三氟甲基亚磺酸锂(CFsSOzLi)。这种分子能“喂饱”锂离子电池,让它们的充放电次数达到上万次。
科研人员为人工智能提供有机化学和电化学等相关知识,构建相关数据库,利用非监督机器学习,让其推荐和预测符合要求的分子,成功获得了三氟甲基亚磺酸锂。
把含有三氟甲基亚磺酸锂的电解液“喂”给电池后,给密封电池充电。三氟甲基亚磺酸锂中的锂会慢慢释放,并产生一些气体“排泄物”,将这些气体排出后,就可以彻底密封电池,继续使用了。
如果将锂换成镁、钠等其他金属,还会出现更多新的电极材料。可延长寿命的电解液正帮助这些可被“投喂”的电池在更多领域大显身手。
撰文 | 田蓉
责任编辑 | 牛一名 岳焕琦
运营编辑 | 岳焕琦 李元龙
质量审核 | 业蕾
❖ 文章来源:《知识就是力量》杂志《能填饱 “肚子” 的锂离子电池》 ❖