Енергията е движещата сила за развитието на човешкото общество.През последните години, тъй като глобалните „въглеродни пикове, въглеродно неутрални“ цели за развитие, базирани на използването на възобновяема енергия за масово съхранение на енергия и популяризирането на нови енергийни превозни средства, се превърнаха в неизбежна тенденция на развитие, хората за безопасност, опазване на околната среда, висока енергия плътност, търсенето на батерия с ниска цена е по-спешно, също така учените трябва да изследват ново поколение батерии, които поставят по-високи изисквания.В този контекст дренажните цинково-йонни батерии се считат за една от най-потенциалните устойчиви технологии за съхранение на енергия поради тяхната висока безопасност, ниска цена и екологичност.Изследователската посока на Li Xinliang, професор във Факултета по физика на университета Zhengzhou, е тясно свързана с тази област.

През годините Li Xinliang се е посветил на научните изследвания и е постигнал серия от иновативни научни постижения в изследването и разработването на дренажни батерии/халогенни батерии система за съхранение на енергия и устройства за поглъщане на електромагнитни вълни/екраниране.” За щастие моите лични изследвания интересите са в съответствие с нуждите на националното стратегическо развитие, така че преодолявам трудностите и търся истината и отговорността“, каза той.

Земно, стъпка по стъпка по пътя на научните изследвания

Всичко трябва да се прави на земята, защото е лесно, не е трудно.Научноизследователският път на Li Xinliang е по-скоро портрет на повечето обикновени студенти.През 2011 г. той е приет в Университета по светлинни технологии Джънджоу, специалност физика и електронно инженерство.Изследванията върху съхранението на енергия не бяха популярни по това време.В колежа, докато имаше сън, той се чувстваше по-объркан.

Със задълбочено проучване на изследванията за съхранение на енергия, Li Xinliang постепенно установи, че постиженията на научните изследвания в тази област могат наистина да бъдат приложени и трансформирани.За да продължи да изучава научни изследвания в сродни области, след дипломирането си той учи за магистърска и докторска степен в Северозападния политехнически университет и Градския университет на Хонконг.Освен това на по-късен етап той се запознава с професор Ин Сяовей и професор Джи Чунян, които оказват важно влияние върху неговата научноизследователска кариера.

Li Xinliang направо каза, че е преживял период на объркване след дипломирането си.Беше под ръководството на професор Yin Xiaowei, учител на неговия магистър, който определи неговата изследователска посока върху устойчивите на радиация материали и пое по пътя на научните изследвания стъпка по стъпка.По време на престоя си в City University of Hong Kong, Li Xinliang, под ръководството на докторския ръководител професор Zhi Chunyan, комбинира изследванията върху радиационно устойчивите материали с темите за съхранение на енергия и проведе изследвания върху безопасното съхранение на енергия и гъвкавата носима електроника, така че за да обслужва потенциалните нужди на страната в граждански и важни области.Освен това, по време на магистърската му степен, двамата преподаватели предоставиха на Ли Синлианг много свободна научноизследователска среда, така че той да може да развие напълно субективната си инициатива и непрекъснато да изследва и да се движи напред, воден от своя интерес.“В началото моят планирането и бъдещите цели на научните изследвания бяха неясни.Под тяхното ръководство стъпка по стъпка пораснах много.Без тяхна помощ мисля, че нямам шанс да тръгна по този път на научни изследвания“, каза Ли Синлян.

За да направи научноизследователската си работа възможно най-скоро, след дипломирането си, Li Xinliang се присъединява към City University of Hong Kong-Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd., занимаващ се с научни изследвания за безопасно съхранение на енергия.Li Xinliang е наясно, че все още има дълъг път да се извърви от лабораторията до корпоративното приложение, особено в процеса на резултатите от лабораторните изследвания до производството на масови продукти, ще има много „поставяне на широкомащабни“ проблеми и трудности.По време на този период на работа в Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd., Li Xinliang се опита да промени научноизследователската си работа от проблемно-ориентирана към изследователска и приложна, което предостави по-всеобхватна перспектива за бъдещите му научни изследвания теми.

 Въз основа на текущата ситуация, иновациите в изследването на батерията на водната система

През септември 2020 г. Китай ясно заяви целта за „въглероден пик“ до 2030 г. и „въглеродна неутралност“ до 2060 г.

Тъй като новата енергия се превръща в тенденция днес, батериите са широко използвани в нови енергийни превозни средства, потребителско електронно оборудване и всички видове системи за съхранение на енергия.В този социален контекст Ли Синлианг поема отговорността на научните изследователи и е нетърпелив да направи нещо в сродни области.

Както всички знаем, литиево-йонните батерии, широко използвани в превозни средства с нова енергия, имат предимствата на висока енергийна плътност, малък обем, леко тегло и дълъг експлоатационен живот.Литиевите батерии обаче изискват изключително високо уплътнение, особено по време на обслужване за изолиране на вода и кислородна среда, след като батерията се натъкне на сблъсък, екструзия и други опаковки на батерии, батерията може да предизвика серия от верижни екзотермични реакции и дори пожар и експлозия... В този контекст Li Xinliang вярва, че разработването на по-безопасни, зелени и по-стабилни водни батерии, за да отговори на нуждите на областта на безопасното съхранение на енергия, обръща голямо внимание на характеристиките за безопасност на батериите, особено на носимата електроника и дори вътрешни имплантирани медицински устройства в директен контакт с човешкото тяло.

Li Xinliang каза, дренажната батерия като нова технология за батерии, с вътрешна безопасност и способност за бързо зареждане и разреждане, може да удължи живота на батерията и батерията има способността да се справя с различни тежки сценарии за съхранение на енергия / енергия, във възобновяеми източници система за съхранение на енергия, електрически превозни средства и преносими електронни продукти и други области има широка перспектива за приложение.“ Ето защо, основната посока на нашите изследвания сега е да разработим дренажни батерии, за да запълним празнината във веригата на доставки в настоящия пазар за безопасно съхранение на енергия за литиево-йонни батерии.Междувременно, в бъдещи изследвания, ние също така обмисляме да включим проблеми с радиацията в сложни електромагнитни / инфрачервени фонове в динамичната оценка на безопасността на услугата.

В този процес Li Xinliang и неговият изследователски екип първо изпълниха цялостния дизайн на дренажната батерия, за да осигурят висока адаптивност на всяка част от компонентите на батерията.Второ, те въведоха системи за наблюдение на температурата и напрежението, както и устройства за защита от свръхток и пренапрежение, за да наблюдават работата на батерията в реално време и да проследяват появата на необичайни условия.В допълнение, те също така използват модификацията на електрода и електролита, за да подобрят електрохимичните характеристики на дренажните батерии, като същевременно намаляват възможните странични реакции в процеса на обслужване на дренажните батерии, така че да подобрят безопасността и стабилността на дренажните батерии.

Електролитният носител — водата е евтин, възобновяем и екологично чист разтворител.В сравнение с органичния разтворител в традиционните органични батерии, водата има присъща безопасност и по-ниска цена, с по-малко въздействие върху околната среда.Освен това водните батерии също са възобновяеми.Водата и металните соли са възобновяеми ресурси, което може да намали потреблението на ресурси и търсенето на редки метали.Използването на вода като електролит обаче има недостатък, а именно прозорецът на стабилното напрежение на водата е тесен и може да реагира с електрода, особено отрицателния край на метала, което води до намаляване на експлоатационния живот на батерията.Въз основа на резултатите от съответните изследвания, Li Xinliang също се ангажира с разработването на нови халогенни батерии с висока енергийна плътност.

Благодарение на предимствата на висок редокс потенциал, ниска цена и изобилие от ресурси, халогенът показва големи перспективи за приложение в електродни материали.На този фон екипът на Li Xinliang представи ефективна стратегия за модулиране на електролита, за да реализира халоген в система за съхранение на енергия при преобразуване на обратим многовалентен преход и да избере по-безопасна халидна сол като източник на активен халоген, замени традиционния халогенен единичен материал като доказателство за концепцията, изгради безпрецедентна високоефективна халогенна батерия, базирана на многоелектронна химическа батерия.Заслужава да се спомене, че чрез поредица от научни изследвания и проучвания те успешно увеличиха енергийната плътност на халогенните батерии до повече от 200% от първоначалната стойност, като значително подобриха капацитета за съхранение на енергия на халогенните батерии.В допълнение, новият редокс механизъм, разработен от екипа на Li Xinliang, показва отлична адаптивност при ниски температури, което значително разширява сценариите за приложение на халогенните батерии.

 Успокойте нашето отношение и насърчавайте научните изследвания

Научни изследвания, дълго време.Li Xinliang знае, че подобряването на производителността на дренажните батерии не се постига за една нощ.Понякога тестът за ефективност може да отнеме година или години, за да се видят резултати, което ще срещне поредица от проблеми.“ Когато се сблъскаме с проблеми, на първо място, трябва да четем широко литературата и да се учим от опита и уроците на другите.Второ, трябва да обсъдим с нашите наставници и колеги и да направим мозъчна атака, която винаги ще бъде ползотворна“, каза Ли Синлян.

2023 година е нова повратна точка за живота на Li Xinliang.Тази година, на 30 години, той се завърна в родния си град, провинция Хенан, и дойде в Факултета по физика на университета Джънджоу, за да извършва научна изследователска работа.“Аз съм само един от хората, които винаги трябва да се връщат, за да попълнят „техническа депресия“, каза той.Като представяне на таланти за научни изследвания, както провинция Хенан, университетът Джънджоу, така и Факултетът по физика на университета Джънджоу оказаха голяма подкрепа на Li Xinliang в неговата жизнена и научноизследователска среда и му помогнаха да премахне тревогите си у дома.Сега, след повече от половин година, той е създал свой собствен изследователски екип, но също така е определил бъдещата посока на работа според изследователската си фондация. някои проучвателни програми за граничната посока и отворени научни проблеми в областта, чрез много научни изследвания, за да се прецени дали съответните решения са осъществими.В този период би било по-добре да се решат някои технически проблеми, да се представят някои основни теоретични модели за иновации и да се придвижи напред една малка стъпка в тази област.” Каза той.

Пътят напред е дълъг.При разработването и изследването на технологията за дренажни батерии провалът и разочарованието са най-честите неща, но Li Xinliang винаги вярва, че винаги ще има печалби.В близко бъдеще той се надява да изгради уникален изследователски екип, базиран на сложно и безопасно съхранение на енергия, да фокусира изследванията си върху основните технологични нужди на страната и да се стреми да направи своя собствен принос.“ С технологичния напредък и подобрената икономическа осъществимост, ние можем Очаквайте да видите технологията за дренажни батерии постепенно да навлиза на пазара през следващите години, за да осигури по-надеждни и безопасни за околната среда енергийни решения за страната, обществото и обикновените потребители.” Li Xinliang каза уверено.