Energie je hybnou silou rozvoje lidské společnosti.V posledních letech se globální rozvojové cíle „uhlíkový vrchol, uhlíkově neutrální“, založené na využití obnovitelné energie, hromadného skladování energie a popularizaci nových energetických vozidel, staly nevyhnutelným trendem vývoje, lidé pro bezpečnost, ochranu životního prostředí, vysokou energii hustota, nízkonákladová poptávka po bateriích je naléhavější, je také pro vědce, aby prozkoumali novou generaci baterií, kladli vyšší požadavky.V této souvislosti jsou odvodňovací zinko-iontové baterie považovány za jednu z nejpotenciálnějších technologií udržitelného skladování energie kvůli jejich vysoké bezpečnosti, nízké ceně a šetrnosti k životnímu prostředí.S tímto oborem úzce souvisí výzkumný směr Li Xinlianga, profesora na Fyzikální fakultě univerzity Zhengzhou.

V průběhu let se Li Xinliang věnoval vědeckému výzkumu a dosáhl řady inovativních vědeckých úspěchů ve výzkumu a vývoji systému ukládání energie drenážních baterií / halogenových baterií a zařízení pro absorpci / stínění elektromagnetických vln." Naštěstí můj osobní výzkum zájmy jsou v souladu s národními strategickými rozvojovými potřebami, takže jsem překonal obtíže a hledal pravdu a odpovědnost.“ Řekl.

Přízemní, krok za krokem na cestě vědeckého výzkumu

Všechno by mělo být na místě, protože je to snadné, nedělat je obtížné.Li Xinliangova vědecká výzkumná cesta připomíná spíše zobrazení většiny běžných studentů.V roce 2011 byl přijat na Zhengzhou University of Light Technology, obor fyzika a elektronické inženýrství.Výzkum skladování energie nebyl v té době populární.Zatímco na vysoké škole měl sen, cítil se zmatenější.

Díky hloubkovému studiu výzkumu skladování energie Li Xinliang postupně zjistil, že úspěchy vědeckého výzkumu v této oblasti lze skutečně aplikovat a transformovat.Aby mohl dále studovat vědecký výzkum v příbuzných oborech, po absolutoriu studoval magisterské a doktorské tituly na Northwestern Polytechnical University a City University of Hong Kong.V pozdější fázi se také setkal s profesorem Yin Xiaowei a profesorem Zhi Chunyanem, kteří měli důležitý vliv na jeho vědecko-výzkumnou kariéru.

Li Xinliang otevřeně řekl, že po promoci zažil období zmatku.Bylo to pod vedením profesora Yin Xiaowei, učitele jeho magistra, který určil směr svého výzkumu materiálů odolných vůči záření a vydal se na cestu vědeckého výzkumu krok za krokem.Během svého pobytu na City University of Hong Kong Li Xinliang pod vedením vedoucího doktorského studia profesora Zhi Chunyana spojil výzkum materiálů odolných vůči záření s tématy skladování energie a provedl výzkum bezpečného skladování energie a flexibilní nositelné elektroniky, takže jako sloužit potenciálním potřebám země v civilních a důležitých oblastech.Navíc během jeho magisterského studia dva lektoři poskytli Li Xinliangovi velmi svobodné vědecké výzkumné prostředí, takže se mohl plně věnovat své subjektivní iniciativě a neustále zkoumat a posouvat se kupředu poháněný svým zájmem.“ plánování a budoucí cíle vědeckého výzkumu byly nejasné.Právě pod jejich vedením krok za krokem jsem hodně vyrostl.Bez jejich pomoci si myslím, že nemám šanci vydat se na tuto cestu vědeckého výzkumu,“ řekl Li Xinliang.

Aby mohl jeho vědecký výzkum pracovat co nejdříve, po ukončení studia se Li Xinliang připojil k City University of Hong Kong-Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd. zabývající se vědeckým výzkumem bezpečného skladování energie.Li Xinliang si je dobře vědom toho, že od laboratoře k podnikové aplikaci je ještě dlouhá cesta, zejména v procesu výsledků laboratorního výzkumu k výrobě hromadných produktů, bude mnoho problémů „ve velkém měřítku“ a potíže.Během tohoto období práce v Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd., se Li Xinliang pokusil změnit svou vědeckou výzkumnou práci z orientované na problém na orientovanou na výzkum a orientaci na aplikace, což poskytlo komplexnější perspektivu pro jeho budoucí vědecký výzkum. témata.

 Na základě aktuální situace inovace výzkumu baterií vodního systému

V září 2020 Čína jasně stanovila cíl „uhlíkového vrcholu“ do roku 2030 a „uhlíkové neutrality“ do roku 2060.

Vzhledem k tomu, že se dnes nová energie stává trendem, jsou baterie široce používány v nových energetických vozidlech, spotřebních elektronických zařízeních a všech druzích energetických systémů pro skladování energie.V tomto sociálním prostředí nese Li Xinliang na svých bedrech odpovědnost vědeckých výzkumníků a touží udělat něco v příbuzných oborech.

Jak všichni víme, lithium-iontové baterie, široce používané v nových energetických vozidlech, mají výhody vysoké hustoty energie, malého objemu, nízké hmotnosti a dlouhé životnosti.Lithiové baterie však vyžadují extrémně vysoké utěsnění, zejména během provozu k izolaci vodního a kyslíkového prostředí, jakmile dojde k kolizi, vytlačení a jinému balení baterie, baterie může spustit sérii řetězových exotermických reakcí a dokonce požár a výbuch… V této souvislosti Li Xinliang věří, že vývoj bezpečnějších, ekologičtějších a stabilnějších vodních baterií, které splňují potřeby v oblasti bezpečného skladování energie, věnuje velkou pozornost bezpečnostním charakteristikám baterií, zejména nositelné elektronice a dokonce i interním implantovaným lékařským zařízením v přímý kontakt s lidským tělem.

Li Xinliang řekl, že odvodňovací baterie jako nová technologie baterie, s vnitřní bezpečností a schopností rychlého nabíjení a vybíjení, může prodloužit životnost baterie a baterie má schopnost vypořádat se s různými náročnými scénáři skladování energie / energie v obnovitelných zdrojích. Systém skladování energie, elektrická vozidla a přenosná elektronická zařízení a další obory mají širokou perspektivu uplatnění.“ Hlavním směrem našeho výzkumu je proto nyní vyvinout drenážní baterie, které zaplní mezeru v dodavatelském řetězci na současném trhu bezpečného skladování energie pro lithium-iontové baterie.Mezitím v budoucím výzkumu také zvažujeme zahrnutí otázek záření ve složitých elektromagnetických / infračervených pozadích do dynamického hodnocení bezpečnosti služeb.“ Řekl.

V tomto procesu Li Xinliang a jeho výzkumný tým nejprve provedli celkový návrh odvodňovací baterie, aby byla zajištěna vysoká přizpůsobivost každé části součástí baterie.Zadruhé zavedli systémy sledování teploty a napětí, stejně jako nadproudové a přepěťové ochranné zařízení, které monitorují provoz baterie v reálném čase a sledují výskyt abnormálních podmínek.Kromě toho také používají modifikaci elektrody a elektrolytu ke zlepšení elektrochemického výkonu drenážních baterií a zároveň snižují možné vedlejší reakce v procesu servisu drenážních baterií, aby se zlepšila bezpečnost a stabilita drenážních baterií.

Nosič elektrolytu —— voda je levné, obnovitelné a ekologické rozpouštědlo.Ve srovnání s organickým rozpouštědlem v tradičních organických bateriích má voda vlastní bezpečnost a nižší náklady s menším dopadem na životní prostředí.Vodní baterie jsou navíc také obnovitelné.Voda a soli kovů jsou obnovitelné zdroje, které mohou snížit spotřebu zdrojů a snížit poptávku po vzácných kovech.Při použití vody jako elektrolytu je však nevýhoda, že stabilní napěťové okno vody je úzké a může reagovat s elektrodou, zejména záporným extrémem kovu, což má za následek snížení životnosti baterie.Na základě příslušných výsledků výzkumu se společnost Li Xinliang rovněž zavázala k vývoji nových halogenových baterií s vysokou energetickou hustotou.

Díky výhodám vysokého redox potenciálu, nízkým nákladům a bohatým zdrojům má halogen skvělé vyhlídky na použití v elektrodových materiálech.Na tomto pozadí navrhl tým Li Xinliang účinnou strategii modulace elektrolytu pro realizaci halogenu v konverzním systému skladování energie s reverzibilním multivalentním přechodem a zvolil bezpečnější halogenidovou sůl jako zdroj aktivního halogenu, který nahradí tradiční halogenový jediný materiál jako důkaz konceptu, postaví bezprecedentní vysoce výkonný halogen na bázi multielektronové konverzní chemické baterie.Stojí za zmínku, že prostřednictvím řady vědeckých výzkumů a průzkumů úspěšně zvýšili energetickou hustotu halogenových baterií na více než 200 % původní hodnoty, čímž výrazně zlepšili kapacitu skladování energie halogenových baterií.Nový redoxní mechanismus vyvinutý týmem Li Xinliang navíc vykazuje vynikající adaptabilitu při nízkých teplotách, což značně rozšiřuje aplikační scénáře halogenových baterií.

 Uklidněte náš postoj a podpořte vědecký výzkum

Vědecký výzkum, dlouhá doba.Li Xinliang ví, že zlepšení výkonu odvodňovacích baterií není dosaženo přes noc.Někdy může výkonnostní test trvat rok nebo roky, než se dostaví výsledky, které narazí na řadu problémů.“ Když se setkáme s problémy, musíme především důkladně číst literaturu a učit se ze zkušeností a lekcí ostatních.Za druhé, musíme diskutovat s našimi mentory a kolegy a probrat brainstorming, což bude vždy plodné,“ řekl Li Xinliang.

Rok 2023 je pro život Li Xinlianga novým zlomem.Letos, když mu bylo 30, se vrátil do svého rodného města v provincii Che-nan a přišel na Fyzikální fakultu univerzity Zhengzhou, aby zde vykonával vědecko-výzkumnou práci. 'technická deprese'.“ Řekl.Provincie Henan, Univerzita Zhengzhou a Fyzikální škola univerzity Zhengzhou při zavádění vědeckých výzkumných talentů poskytly Li Xinliangovi velkou podporu v jeho životním a vědeckém výzkumném prostředí a pomohly mu odstranit jeho starosti doma.Nyní, za více než půl roku, sestavil svůj vlastní výzkumný tým, ale také určil budoucí směr práce podle své výzkumné základny.“ V první řadě se snažíme zlepšit výkon a stabilitu baterie a vyvinout některé průzkumné programy pro hraniční směr a otevřené vědecké problémy v této oblasti prostřednictvím mnoha vědecko-výzkumných postupů, aby bylo možné posoudit, zda jsou příslušná řešení proveditelná.V tomto období by bylo lepší vyřešit některé technické problémy, předložit nějaké základní inovační teoretické modely a posunout se o jeden malý krok vpřed.“ Řekl.

Cesta před námi je dlouhá.Při vývoji a zkoumání technologie odvodňovacích baterií jsou nejčastějšími věcmi selhání a frustrace, ale Li Xinliang vždy věří, že vždy budou přínosy.Doufá, že v blízké budoucnosti vybuduje jedinečný výzkumný tým založený na komplexním a bezpečném skladování energie, zaměří svůj výzkum na hlavní technologické potřeby země a bude se snažit přispět vlastním příspěvkem.“ Díky technologickému pokroku a lepší ekonomické proveditelnosti můžeme očekávejte, že technologie odvodňovacích baterií bude v nadcházejících letech postupně vstupovat na trh, aby poskytovala spolehlivější a ekologicky bezpečná energetická řešení pro zemi, společnost a běžné spotřebitele.“ řekl Li Xinliang sebevědomě.