Energi er drivkraften for udviklingen af ​​det menneskelige samfund.I de seneste år, da de globale "carbon peak, carbon neutral" udviklingsmål, baseret på vedvarende energiudnyttelse af masseenergilagring og popularisering af nye energikøretøjer er blevet den uundgåelige udviklingstendens, mennesker for sikkerhed, miljøbeskyttelse, høj energi tæthed, lav pris batteri efterspørgsel mere presserende, er det også for forskere at udforske en ny generation af batteri fremsat højere krav.I denne sammenhæng betragtes drænende zinkion-batterier som en af ​​de mest potentielle bæredygtige energilagringsteknologier på grund af deres høje sikkerhed, lave omkostninger og miljøvenlighed.Forskningsretningen for Li Xinliang, en professor ved School of Physics ved Zhengzhou University, er tæt forbundet med dette felt.

I årenes løb har Li Xinliang viet sig til videnskabelig forskning og opnået en række innovative videnskabelige forskningsresultater inden for forskning og udvikling af drænbatteri / halogen batteri energilagringssystem og elektromagnetisk bølgeabsorption / afskærmningsenheder. ”Heldigvis er min personlige forskning. interesser er i overensstemmelse med de nationale strategiske udviklingsbehov, så jeg har overvundet vanskeligheder og søger sandhed og ansvar.” sagde han.

Jordnært, trin for trin på vejen for videnskabelig forskning

Alt skal være jordnært at gøre, for det er nemt, ikke er svært.Li Xinliangs videnskabelige forskningsvej er mere som en skildring af de fleste almindelige studerende.I 2011 blev han optaget på Zhengzhou University of Light Technology med hovedfag i fysik og elektronikteknik.Forskningen i energilagring var ikke populær på det tidspunkt.På college, mens han havde en drøm, følte han sig mere forvirret.

Med den dybdegående undersøgelse af energilagringsforskning fandt Li Xinliang gradvist ud af, at de videnskabelige forskningsresultater på dette område virkelig kan anvendes og transformeres.For yderligere at studere videnskabelig forskning inden for beslægtede områder studerede han til master- og doktorgrader ved Northwestern Polytechnical University og City University of Hong Kong efter eksamen.Det var også i den senere fase, at han mødte professor Yin Xiaowei og professor Zhi Chunyan, som havde en vigtig indflydelse på hans videnskabelige forskningskarriere.

Li Xinliang sagde ligeud, at han oplevede en periode med forvirring efter eksamen.Det var under vejledning af professor Yin Xiaowei, hans mesterlærer, som satte sin forskningsretning om strålingsmodstandsmaterialer og gik ind på vejen for videnskabelig forskning trin for trin.Under sit ophold på City University of Hong Kong har Li Xinliang, under vejledning af ph.d.-vejleder professor Zhi Chunyan, kombineret forskningen i strålingsmodstandsmaterialer med energilagringsemner og udført forskning i sikker energilagring og fleksibel bærbar elektronik, så at tjene landets potentielle behov på civile og vigtige områder.Derudover forsynede de to undervisere i løbet af sin kandidatgrad Li Xinliang med et meget frit videnskabeligt forskningsmiljø, så han kunne spille fuldt ud på sit subjektive initiativ og konstant udforske og komme videre drevet af sin interesse.” I begyndelsen var min planlægning og fremtidige mål for videnskabelig forskning var vage.Det var under deres trinvise vejledning, at jeg voksede meget op.Uden deres hjælp tror jeg, at jeg ikke har nogen chance for at begive mig ud på denne videnskabelige forskning, sagde Li Xinliang.

For at få sin videnskabelige forskning til at fungere så hurtigt som muligt, efter eksamen, sluttede Li Xinliang sig til City University of Hong Kong-Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd. engageret i sikker energilagring videnskabelig forskning.Li Xinliang er udmærket klar over, at der stadig er lang vej fra laboratoriet til virksomhedsapplikationen, især i processen med laboratorieforskningsresultater til produktion af masseprodukter, vil der være mange "sætte store" problemer og vanskeligheder.I denne periode, hvor han arbejdede i Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd., forsøgte Li Xinliang at ændre sit videnskabelige forskningsarbejde fra problemorienteret til forskningsorienteret og anvendelsesorienteret, hvilket gav et mere omfattende perspektiv for hans fremtidige videnskabelige forskning emner.

 Baseret på den nuværende situation, innovation af vandsystem batteri forskning

I september 2020 fastslog Kina klart målet om "kulstoftop" i 2030 og "kulstofneutralitet" i 2060.

Efterhånden som ny energi bliver en trend i dag, er batterier blevet brugt i vid udstrækning i nye energikøretøjer, forbrugerelektronik og alle slags energilagringssystemer.I denne sociale baggrund påtager Li Xinliang videnskabelige forskeres ansvar og er ivrig efter at gøre noget inden for beslægtede områder.

Som vi alle ved, har lithium-ion-batterier, der er meget brugt i nye energikøretøjer, fordelene ved høj energitæthed, lille volumen, let vægt og lang levetid.Lithium-batterier kræver dog ekstremt høj forsegling, især under servicen for at isolere vand- og iltmiljøet, når først batteriet er stødt på såsom kollision, ekstrudering og anden batteriemballage, kan batteriet udløse en række eksoterme kædereaktioner og endda brand og eksplosion... I denne sammenhæng mener Li Xinliang, at udviklingen af ​​mere sikre, grønne, mere stabile vandbatterier for at imødekomme behovene inden for sikker energilagring lægger stor vægt på batterisikkerhedskarakteristika, især den bærbare elektronik og endda internt implanteret medicinsk udstyr i direkte kontakt med den menneskelige krop.

Li Xinliang sagde, dræningsbatteri som en ny batteriteknologi, med intern sikkerhed og hurtig op- og afladningsevne, kan forlænge batteriets levetid, og batteriet har evnen til at håndtere en række barske energilagring / energiscenarier i vedvarende energi. energilagringssystem, elektriske køretøjer og bærbare elektroniske produkter og andre områder har et bredt anvendelsesperspektiv.” Derfor er hovedretningen for vores forskning nu at udvikle drænbatterier til at udfylde hullet i forsyningskæden i det nuværende marked for sikker energilagring for lithium-ion batterier.I mellemtiden overvejer vi i fremtidig forskning også at inkludere strålingsspørgsmål i komplekse elektromagnetiske/infrarøde baggrunde i den dynamiske vurdering af servicesikkerhed.” sagde han.

I denne proces udførte Li Xinliang og hans forskerhold først det overordnede design af dræningsbatteriet for at sikre den høje tilpasningsevne af hver del af batterikomponenterne.For det andet introducerede de temperatur- og spændingsovervågningssystemer samt overstrøms- og overspændingsbeskyttelsesenheder for at overvåge batteriets drift i realtid og spore forekomsten af ​​unormale forhold.Derudover bruger de også elektrode- og elektrolytmodifikationen til at forbedre den elektrokemiske ydeevne af drænbatterier, mens de reducerer de mulige sidereaktioner i serviceprocessen af ​​drænbatterier, for at forbedre sikkerheden og stabiliteten af ​​drænbatterier.

Elektrolytbæreren —— vand er et billigt, vedvarende og miljøvenligt opløsningsmiddel.Sammenlignet med det organiske opløsningsmiddel i traditionelle organiske batterier har vand en iboende sikkerhed og lavere omkostninger med mindre påvirkning af miljøet.Derudover er vandbatterier også vedvarende.Vand og metalsalte er vedvarende ressourcer, som kan reducere ressourceforbruget og reducere efterspørgslen efter sjældne metaller.Men ved at bruge vand som elektrolyt er der en ulempe, det vil sige, at vandets stabile spændingsvindue er smalt og kan reagere med elektroden, især den negative yderpunkt af metallet, hvilket resulterer i en reduktion af batteriets levetid.På grundlag af de relevante forskningsresultater er Li Xinliang også forpligtet til at udvikle nye halogenbatterier med høj energidensitet.

På grund af fordelene ved højt redoxpotentiale, lave omkostninger og rigelige ressourcer viser halogen store anvendelsesmuligheder i elektrodematerialer.På denne baggrund fremlagde Li Xinliang-teamet en effektiv elektrolytmodulationsstrategi for at realisere halogen i konverteringsenergilagringssystem med reversibel multivalent overgang og vælge mere sikkert halogenidsalt som aktiv halogenkilde erstatte traditionelt halogen-enkeltmateriale som et proof of concept, bygge en hidtil uset højtydende halogen baseret på multielektronkonvertering kemisk batteri.Det er værd at nævne, at de gennem en række videnskabelig forskning og udforskning med succes øgede energitætheden af ​​halogenbatterier til mere end 200% af den oprindelige værdi, hvilket væsentligt forbedrede halogenbatteriers energilagringskapacitet.Derudover viser den nye redoxmekanisme, der er udviklet af Li Xinliangs team, fremragende lavtemperaturtilpasningsevne, hvilket i høj grad udvider anvendelsesscenarierne for halogenbatterier.

 Rolig vores holdning og fremme videnskabelig forskning

Videnskabelig forskning, lang tid.Li Xinliang ved, at ydelsesforbedringen af ​​drænbatterier ikke opnås fra den ene dag til den anden.Nogle gange kan en præstationstest tage et år eller år at se resultater, som vil støde på en række problemer.” Når vi støder på problemer, skal vi først og fremmest læse litteraturen grundigt og lære af andres erfaringer og erfaringer.For det andet må vi diskutere med vores mentorer og kolleger og brainstorme, hvilket altid vil være frugtbart.” sagde Li Xinliang.

Året 2023 er et nyt vendepunkt for Li Xinliangs liv.I år vendte han som 30-årig tilbage til sin hjemby Henan-provinsen og kom til School of Physics ved Zhengzhou University for at udføre videnskabeligt forskningsarbejde." 'teknologisk depression'.” sagde han.Som introduktionen af ​​videnskabelige forskningstalenter har både Henan-provinsen, Zhengzhou University og School of Physics ved Zhengzhou University givet Li Xinliang stor støtte i hans levende og videnskabelige forskningsmiljø og hjulpet ham med at fjerne sine bekymringer derhjemme.Nu, om mere end et halvt år, har han oprettet sit eget forskerhold, men også bestemt den fremtidige arbejdsretning i henhold til sit forskningsgrundlag.” Først og fremmest sigter vi mod at forbedre batteriets ydeevne og stabilitet og udvikle nogle udforskningsprogrammer for grænseretningen og åbne videnskabelige problemstillinger på området, gennem en masse videnskabelig forskningspraksis, for at vurdere, om de relevante løsninger er gennemførlige.I denne periode ville det være bedre at løse nogle tekniske problemer, fremlægge nogle grundlæggende innovationsteoretiske modeller og skubbe et lille skridt fremad i feltet.” sagde han.

Vejen frem er lang vej at gå.I udviklingen og udforskningen af ​​drænbatteriteknologi er svigt og frustration de mest almindelige ting, men Li Xinliang tror altid på, at der altid vil være gevinster.I den nærmeste fremtid håber han at bygge et unikt forskerhold baseret på kompleks og sikker energilagring, fokusere sin forskning på landets store teknologiske behov og stræbe efter at yde sit eget bidrag.” Med teknologiske fremskridt og forbedret økonomisk gennemførlighed kan vi forventer at se drænbatteriteknologi gradvist komme på markedet i de kommende år for at levere mere pålidelige og miljøsikre energiløsninger til landet, samfundet og almindelige forbrugere.” sagde Li Xinliang selvsikkert.