L'energia és el motor del desenvolupament de la societat humana.En els darrers anys, a mesura que els objectius de desenvolupament global "pic de carboni, carboni neutral", basats en la utilització d'energies renovables de l'emmagatzematge massiu d'energia i la popularització de nous vehicles d'energia s'han convertit en la tendència inevitable del desenvolupament, la gent per la seguretat, la protecció del medi ambient, l'alta energia. densitat, demanda de bateria de baix cost més urgent, també per als científics explorar una nova generació de bateries presenta requisits més alts.En aquest context, les bateries d'ions de zinc de drenatge es consideren una de les tecnologies d'emmagatzematge d'energia sostenible amb més potencial a causa de la seva alta seguretat, baix cost i respecte al medi ambient.La direcció de recerca de Li Xinliang, professora de l'Escola de Física de la Universitat de Zhengzhou, està estretament relacionada amb aquest camp.

Al llarg dels anys, Li Xinliang s'ha dedicat a la investigació científica i ha aconseguit una sèrie d'èxits innovadors de recerca científica en la recerca i el desenvolupament de sistemes d'emmagatzematge d'energia de bateries de drenatge / bateries halògenes i dispositius d'absorció / blindatge d'ones electromagnètiques. "Afortunadament, la meva investigació personal. els interessos estan en línia amb les necessitats de desenvolupament estratègic nacional, així que he superat les dificultats i busco la veritat i la responsabilitat", va dir.

Des de la terra, pas a pas en el camí de la recerca científica

Tot ha de ser real per fer, perquè és fàcil, no és difícil.El camí d'investigació científica de Li Xinliang s'assembla més a un retrat de la majoria dels estudiants normals.El 2011, va ser admès a la Universitat de Tecnologia de la Llum de Zhengzhou, especialitzat en física i enginyeria electrònica.La investigació sobre l'emmagatzematge d'energia no era popular en aquella època.A la universitat, mentre tenia un somni, es va sentir més confós.

Amb l'estudi en profunditat de la investigació sobre l'emmagatzematge d'energia, Li Xinliang va descobrir gradualment que els èxits de la investigació científica en aquest camp es poden aplicar i transformar realment.Per tal d'estudiar més la investigació científica en camps relacionats, va estudiar un màster i un doctorat a la Northwestern Polytechnical University i a la City University de Hong Kong després de graduar-se.També va ser en una etapa posterior que va conèixer el professor Yin Xiaowei i el professor Zhi Chunyan, que van tenir una influència important en la seva carrera investigadora científica.

Li Xinliang va dir sense embuts que va viure un període de confusió després de la graduació.Va ser sota la direcció del professor Yin Xiaowei, el tutor del seu màster, que va establir la seva direcció d'investigació sobre materials de resistència a la radiació i es va embarcar en el camí de la investigació científica pas a pas.Durant la seva estada a la Universitat de la Ciutat de Hong Kong, Li Xinliang, sota la direcció del supervisor doctoral, el professor Zhi Chunyan, ha combinat la investigació sobre materials de resistència a la radiació amb temes d'emmagatzematge d'energia i ha dut a terme investigacions sobre emmagatzematge segur d'energia i electrònica portàtil flexible, de manera que com per atendre les necessitats potencials del país en àmbits civils i importants.A més, durant el seu màster, els dos tutors van oferir a Li Xinliang un entorn de recerca científica molt lliure, perquè pogués donar ple joc a la seva iniciativa subjectiva i explorar i avançar constantment impulsat pel seu interès”. la planificació i els objectius futurs de la investigació científica eren vagues.Va ser sota la seva guia pas a pas que vaig créixer molt.Sense la seva ajuda, crec que no tinc cap possibilitat d'emprendre aquest camí de la investigació científica", va dir Li Xinliang.

Per tal de fer que la seva investigació científica funcioni tan aviat com sigui possible, després de graduar-se, Li Xinliang es va unir a la City University of Hong Kong-Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd. dedicada a la investigació científica d'emmagatzematge d'energia segura.Li Xinliang és ben conscient que encara queda un llarg camí per recórrer des del laboratori fins a l'aplicació empresarial, especialment en el procés dels resultats de la investigació del laboratori fins a la producció de productes en massa, hi haurà molts problemes de "posar a gran escala" i dificultats.Durant aquest període de treball a Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd., Li Xinliang va intentar canviar el seu treball de recerca científica d'orientat a problemes a orientat a la investigació i a l'aplicació, la qual cosa va proporcionar una perspectiva més completa per a la seva futura investigació científica. temes.

 A partir de la situació actual, la innovació de la investigació de la bateria del sistema d'aigua

El setembre de 2020, la Xina va declarar clarament l'objectiu del "pic de carboni" per al 2030 i la "neutralitat de carboni" per al 2060.

A mesura que la nova energia esdevé una tendència avui, les bateries s'han utilitzat àmpliament en vehicles d'energia nova, equips electrònics de consum i tot tipus de sistemes d'energia d'emmagatzematge d'energia.En aquest context social, Li Xinliang assumeix la responsabilitat dels investigadors científics i té ganes de fer alguna cosa en camps relacionats.

Com tots sabem, les bateries d'ió de liti, àmpliament utilitzades en vehicles d'energia nova, tenen els avantatges d'una alta densitat d'energia, un petit volum, un pes lleuger i una llarga vida útil.Tanmateix, les bateries de liti requereixen un segellat extremadament alt, especialment durant el servei per aïllar l'aigua i l'oxigen de l'entorn, una vegada que es troba la bateria, com ara col·lisions, extrusió i altres embalatges de bateries, la bateria pot desencadenar una sèrie de reaccions exotèrmiques en cadena, i fins i tot incendis i explosions... En aquest context, Li Xinliang creu que el desenvolupament de bateries d'aigua més segures, verdes i més estables per satisfer les necessitats del camp de l'emmagatzematge segur d'energia presta molta atenció a les característiques de seguretat de les bateries, especialment a l'electrònica portàtil i fins i tot als dispositius mèdics implantats interns. contacte directe amb el cos humà.

Li Xinliang va dir que la bateria de drenatge com a nova tecnologia de bateria, amb seguretat interna i capacitat de càrrega i descàrrega ràpida, pot allargar la vida útil de la bateria i la bateria té la capacitat de fer front a una varietat d'escenaris d'emmagatzematge d'energia / energia dura, en renovables. sistema d'emmagatzematge d'energia, vehicles elèctrics i productes electrònics portàtils i altres camps tenen una àmplia perspectiva d'aplicació. "Per tant, la direcció principal de la nostra investigació ara és desenvolupar bateries de drenatge per omplir el buit de la cadena de subministrament en el mercat actual d'emmagatzematge d'energia segur per a bateries de ions de liti.Mentrestant, en futures investigacions, també considerem incloure problemes de radiació en fons electromagnètics / infrarojos complexos en l'avaluació dinàmica de la seguretat del servei ", va dir.

En aquest procés, Li Xinliang i el seu equip d'investigació van dur a terme per primera vegada el disseny general de la bateria de drenatge per garantir l'alta adaptabilitat de cada part dels components de la bateria.En segon lloc, van introduir sistemes de control de temperatura i tensió, així com dispositius de protecció contra sobreintensitat i sobretensió, per controlar el funcionament de la bateria en temps real i fer un seguiment de l'ocurrència de condicions anormals.A més, també utilitzen la modificació d'elèctrodes i electròlits per millorar el rendiment electroquímic de les bateries de drenatge alhora que redueixen les possibles reaccions secundaries en el procés de servei de les bateries de drenatge, per tal de millorar la seguretat i l'estabilitat de les bateries de drenatge.

El portador d'electròlits —— l'aigua és un dissolvent de baix cost, renovable i respectuós amb el medi ambient.En comparació amb el dissolvent orgànic de les bateries orgàniques tradicionals, l'aigua té una seguretat inherent i un cost més baix, amb menys impacte en el medi ambient.A més, les piles d'aigua també són renovables.L'aigua i les sals metàl·liques són recursos renovables, que poden reduir el consum de recursos i reduir la demanda de metalls rars.Tanmateix, utilitzant l'aigua com a electròlit, hi ha un desavantatge, és a dir, la finestra de tensió estable de l'aigua és estreta i pot reaccionar amb l'elèctrode, especialment l'extrem negatiu del metall, la qual cosa redueix la vida útil de la bateria.Sobre la base dels resultats de la investigació rellevants, Li Xinliang també està compromès amb el desenvolupament de noves bateries halògenes d'alta densitat energètica.

A causa dels avantatges de l'alt potencial redox, el baix cost i els recursos abundants, l'halogen mostra grans perspectives d'aplicació en materials d'elèctrode.En aquest context, l'equip de Li Xinliang va presentar una estratègia eficient de modulació d'electròlits per realitzar halogens en un sistema d'emmagatzematge d'energia de conversió de transició multivalent reversible i triar una sal d'halogenur més segura com a font d'halogen activa que substitueixi el material tradicional halògen com a prova de concepte, construïu una halògens d'alt rendiment sense precedents basats en una bateria química de conversió multielectrònica.Val la pena esmentar que a través d'una sèrie d'investigacions i exploracions científiques, van augmentar amb èxit la densitat d'energia de les bateries halògenes a més del 200% del valor original, millorant significativament la capacitat d'emmagatzematge d'energia de les bateries halògenes.A més, el nou mecanisme redox desenvolupat per l'equip de Li Xinliang mostra una excel·lent adaptabilitat a baixa temperatura, que amplia molt els escenaris d'aplicació de les bateries halògenes.

 Calma la nostra actitud i promou la recerca científica

Investigació científica, molt de temps.Li Xinliang sap que la millora del rendiment de les bateries de drenatge no s'aconsegueix d'un dia per l'altre.De vegades, una prova de rendiment pot trigar un any o anys a veure resultats, cosa que trobarà una sèrie de problemes.” Quan ens trobem amb problemes, en primer lloc, hem de llegir àmpliament la literatura i aprendre de l'experiència i les lliçons dels altres.En segon lloc, hem de parlar amb els nostres mentors i col·legues i fer una pluja d'idees, que sempre serà fructífera", va dir Li Xinliang.

L'any 2023 és un nou punt d'inflexió per a la vida de Li Xinliang.Aquest any, amb 30 anys, va tornar a la seva ciutat natal de la província de Henan i va venir a l'Escola de Física de la Universitat de Zhengzhou per dur a terme treballs d'investigació científica. "Sóc només una de les persones que sempre han de tornar per omplir el "Depressió tecnològica", va dir.Amb la introducció de talents de recerca científica, tant la província de Henan, la Universitat de Zhengzhou com l'Escola de Física de la Universitat de Zhengzhou han donat a Li Xinliang un gran suport en el seu entorn de vida i recerca científica, i l'han ajudat a eliminar les seves preocupacions a casa.Ara, en més de mig any, ha creat el seu propi equip d'investigació, però també ha determinat la direcció del treball futur segons la seva fundació de recerca. "En primer lloc, pretenem millorar el rendiment i l'estabilitat de la bateria i desenvolupar alguns programes d'exploració per a la direcció de frontera i qüestions científiques obertes en el camp, a través de molta pràctica de recerca científica, per jutjar si les solucions rellevants són factibles.En aquest període, seria millor resoldre alguns problemes tècnics, plantejar alguns models teòrics bàsics d'innovació i avançar un petit pas en el camp", va dir.

El camí per davant és un llarg camí per recórrer.En el desenvolupament i l'exploració de la tecnologia de la bateria de drenatge, la fallada i la frustració són les coses més comunes, però Li Xinliang sempre creu que sempre hi haurà guanys.En un futur proper, espera construir un equip de recerca únic basat en l'emmagatzematge d'energia complex i segur, centrar la seva investigació en les principals necessitats tecnològiques del país i esforçar-se per fer la seva pròpia contribució. "Amb els avenços tecnològics i la millora de la viabilitat econòmica, podem esperem veure que la tecnologia de bateries de drenatge entri gradualment al mercat en els propers anys per oferir solucions energètiques més fiables i ambientalment segures per al país, la societat i els consumidors habituals ", va dir Li Xinliang amb confiança.