Energia on inimühiskonna arengu liikumapanev jõud.Viimastel aastatel on globaalse "süsinikdioksiidi tipu, süsinikuneutraalse" arengueesmärkidena muutunud paratamatuks arengusuunaks taastuvenergia kasutamisel massenergia salvestamisel ja uute energiasõidukite populariseerimisel, inimesed ohutuse, keskkonnakaitse, kõrge energia eest. tihedus, odav aku nõudlus kiireloomulisem, see ka teadlastel uurida uue põlvkonna aku esitada kõrgemaid nõudeid.Selles kontekstis peetakse äravoolu tsinkioonakusid nende kõrge ohutuse, madalate kulude ja keskkonnasõbralikkuse tõttu üheks kõige potentsiaalsemaks säästvamaks energiasalvestustehnoloogiaks.Zhengzhou ülikooli füüsikakooli professori Li Xinliangi uurimissuund on selle valdkonnaga tihedalt seotud.

Aastate jooksul on Li Xinliang pühendunud teadusuuringutele ja teinud mitmeid uuenduslikke teaduslikke saavutusi drenaažiaku / halogeenpatarei energiasalvestussüsteemi ja elektromagnetlainete neeldumise / varjestusseadmete uurimisel ja arendamisel. ”Õnneks on minu isiklik uurimus huvid on kooskõlas riigi strateegiliste arenguvajadustega, seega olen raskustest üle saanud ning otsin tõde ja vastutust.

Maalähedane, samm-sammult teadusliku uurimistöö teel

Kõik peaks olema maalähedane, sest see on lihtne, mitte teha on raske.Li Xinliangi teadusliku uurimistöö tee on pigem enamiku tavaliste õpilaste kujutamine.2011. aastal võeti ta vastu Zhengzhou Valgustehnoloogia Ülikooli füüsika ja elektroonikatehnika erialale.Energia salvestamise uurimine polnud tol ajal populaarne.Kolledžis, kui ta nägi und, tundis ta end segaduses.

Energia salvestamise uuringute põhjaliku uurimisega leidis Li Xinliang järk-järgult, et selle valdkonna teadusuuringute saavutusi saab tõeliselt rakendada ja muuta.Seotud valdkondade teadusuuringute edasiseks õppimiseks õppis ta pärast lõpetamist Northwesterni polütehnilises ülikoolis ja Hongkongi linnaülikoolis magistri- ja doktorikraadi.Hilisemas etapis kohtus ta ka professor Yin Xiaowei ja professor Zhi Chunyaniga, kellel oli oluline mõju tema teaduslikule karjäärile.

Li Xinliang ütles otse, et koges pärast kooli lõpetamist segaduse perioodi.See toimus oma magistrantuuri juhendaja, professor Yin Xiaowei juhendamisel, kes määras kiirguskindlusmaterjalide uurimissuuna ja asus samm-sammult teadusliku uurimistöö teele.Hongkongi linnaülikoolis viibimise ajal on Li Xinliang doktoriõppe juhendaja professor Zhi Chunyani juhendamisel ühendanud kiirguskindlusmaterjalide uurimise energia salvestamise teemadega ning teinud uuringuid ohutu energiasalvestuse ja paindliku kantava elektroonika alal. riigi võimalike vajaduste rahuldamiseks tsiviil- ja olulistes valdkondades.Lisaks pakkusid kaks juhendajat tema magistrikraadi ajal Li Xinliangile väga vaba teadusliku uurimiskeskkonna, et ta saaks oma subjektiivsele initsiatiivile täiel määral kaasa lüüa ning pidevalt uurida ja oma huvist ajendatuna edasi liikuda. teadusliku uurimistöö planeerimine ja tulevikueesmärgid olid ebamäärased.Just nende samm-sammult juhendamisel kasvasin palju üles.Ma arvan, et ilma nende abita pole mul võimalust sellele teaduslikule uurimistööle asuda.“ ütles Li Xinliang.

Teadusliku uurimistöö võimalikult kiireks alustamiseks liitus Li Xinliang pärast kooli lõpetamist Hongkongi linnaülikooliga Big Zinc Energy Co., Ltd., mis tegeleb ohutu energia salvestamise teadusuuringutega.Li Xinliang teab hästi, et laborist ettevõtterakenduseni on veel pikk tee minna, eriti laboriuuringute tulemuste protsessis masstoodete tootmiseni, tekib palju suuremahulisi probleeme ja raskusi.Selle Hongkongi Big Zinc Energy Co., Ltd.-s töötamise perioodil püüdis Li Xinliang muuta oma teaduslikku uurimistööd probleemikesksest uurimistööle ja rakendustele orienteeritud, mis andis tema tulevastele teadusuuringutele terviklikuma vaatenurga. teemasid.

 Lähtuvalt hetkeolukorrast veesüsteemide akude uurimise innovatsioon

2020. aasta septembris teatas Hiina selgelt eesmärgist saavutada süsinikdioksiidi tipp 2030. aastaks ja süsinikuneutraalsus 2060. aastaks.

Kuna uus energia muutub tänapäeval trendiks, on akusid laialdaselt kasutatud uutes energiasõidukites, olmeelektroonikaseadmetes ja igasugustes energiasalvestavates toitesüsteemides.Sellel sotsiaalsel taustal kannab Li Xinliang teadusteadlaste vastutust ja soovib sellega seotud valdkondades midagi ette võtta.

Nagu me kõik teame, on uutes energiasõidukites laialdaselt kasutatavate liitiumioonakude eelisteks kõrge energiatihedus, väike maht, kerge kaal ja pikk kasutusiga.Liitiumakud vajavad aga äärmiselt tugevat tihendamist, eriti hoolduse ajal vee- ja hapnikukeskkonna isoleerimiseks, kui akuga kokkupõrge, väljapressimine ja muu aku pakkimine võib käivitada rea ​​eksotermilise ahelreaktsiooni ning isegi tulekahju ja plahvatuse… Sellega seoses usub Li Xinliang, et ohutumate, keskkonnahoidlikumate ja stabiilsemate veepatareide väljatöötamisel, mis vastavad ohutu energiasalvestuse valdkonna vajadustele, pööratakse suurt tähelepanu akude ohutusomadustele, eriti kantavale elektroonikale ja isegi sisemiselt implanteeritud meditsiiniseadmetele. otsene kokkupuude inimkehaga.

Li Xinliang ütles, et tühjendusaku kui uus akutehnoloogia, millel on sisemine ohutus ja kiire laadimis- ja tühjenemisvõime, võib pikendada aku kasutusiga ja aku suudab taastuvenergial toime tulla mitmesuguste karmide energiasalvestuse / energia stsenaariumitega. energiasalvestussüsteemil, elektrisõidukitel ja kaasaskantavatel elektroonikatoodetel ning muudel valdkondadel on lai kasutusvõimalus. Seetõttu on meie uurimistöö peamine suund praegu drenaažiakude väljatöötamine, et täita lünka tarneahelas praegusel ohutul energiasalvestusturul. liitium-ioonakud.Vahepeal kaalume tulevastes uuringutes ka keeruliste elektromagnetiliste / infrapuna taustade kiirgusprobleemide kaasamist teenuse ohutuse dünaamilisesse hindamisse. ”Ütles ta.

Selle protsessi käigus viisid Li Xinliang ja tema uurimisrühm esmalt läbi äravooluaku üldise disaini, et tagada aku komponentide iga osa kõrge kohanemisvõime.Teiseks võtsid nad kasutusele temperatuuri ja pinge jälgimissüsteemid ning liigvoolu- ja ülepingekaitseseadmed, et jälgida aku tööd reaalajas ja jälgida ebatavaliste tingimuste esinemist.Lisaks kasutavad nad ka elektroodi ja elektrolüüdi modifikatsiooni, et parandada äravooluakude elektrokeemilist jõudlust, vähendades samal ajal võimalikke kõrvalreaktsioone tühjendusakude hooldusprotsessis, et parandada äravooluakude ohutust ja stabiilsust.

Elektrolüüdi kandja — vesi on odav, taastuv ja keskkonnasõbralik lahusti.Võrreldes traditsioonilistes orgaanilistes patareides kasutatava orgaanilise lahustiga on veele omane ohutus ja madalam hind ning vähem keskkonnamõju.Lisaks on ka veeakud taastuvad.Vesi ja metallisoolad on taastuvad ressursid, mis võivad vähendada ressursside tarbimist ja vähendada nõudlust haruldaste metallide järele.Vee kasutamisel elektrolüüdina on aga puudus, see tähendab, et vee stabiilse pinge aken on kitsas ja võib reageerida elektroodiga, eriti metalli negatiivse äärmusega, mille tulemusena väheneb aku kasutusiga.Asjakohaste uurimistulemuste põhjal on Li Xinliang pühendunud ka uute suure energiatihedusega halogeenpatareide väljatöötamisele.

Tänu suurele redokspotentsiaalile, madalatele kuludele ja rikkalikele ressurssidele on halogeenil suurepärased kasutusvõimalused elektroodide materjalides.Selle taustal pakkus Li Xinliangi meeskond välja tõhusa elektrolüütide modulatsioonistrateegia halogeeni realiseerimiseks pöörduva mitmevalentse ülemineku energiasalvestussüsteemis ja vali aktiivse halogeeniallikana ohutum halogeniidsool, mis asendaks kontseptsiooni tõestuseks traditsioonilise halogeeni üksiku materjali, ehitaks enneolematu suure jõudlusega halogeen, mis põhineb mitmeelektronilise muundamise keemilisel akul.Tasub mainida, et läbi mitmete teaduslike uuringute ja uurimistöö tõstsid nad edukalt halogeenakude energiatihedust enam kui 200%-ni esialgsest väärtusest, parandades oluliselt halogeenakude energiasalvestusvõimet.Lisaks näitab Li Xinliangi meeskonna poolt välja töötatud uus redoksmehhanism suurepärast kohanemisvõimet madalal temperatuuril, mis laiendab oluliselt halogeenakude kasutusstsenaariume.

 Rahustage meie suhtumist ja edendage teadusuuringuid

Teaduslikud uuringud, pikka aega.Li Xinliang teab, et äravooluakude jõudlust ei saavutata üleöö.Mõnikord võib jõudlustestil kuluda aasta või aastaid, et näha tulemusi, millega kaasneb rida probleeme.” Probleemide ilmnemisel peame kõigepealt põhjalikult lugema kirjandust ning õppima teiste kogemustest ja õppetundidest.Teiseks peame arutama oma mentorite ja kolleegidega ning tegema ajurünnakuid, mis on alati viljakad.“ sõnas Li Xinliang.

2023. aasta on Li Xinliangi elus uus pöördepunkt.Sel aastal naasis ta 30-aastasena oma kodulinna Henani provintsi ja tuli Zhengzhou ülikooli füüsikakooli teaduslikku uurimistööd tegema.” Olen vaid üks neist, kes peab alati tagasi tulema, et täita "Tehniline depressioon", ütles ta.Teadusliku uurimistöö annete tutvustamisena on nii Henani provints, Zhengzhou ülikool kui ka Zhengzhou ülikooli füüsikakool Li Xinliangi elu- ja teadusuuringute keskkonnas palju toetanud ning aidanud tal kodused mured kõrvaldada.Nüüdseks on ta enam kui poole aastaga loonud oma uurimisrühma, kuid vastavalt oma uurimisalusele määranud ka edasise töösuuna. mõned uurimisprogrammid piirialade ja valdkonna avatud teaduslike küsimuste jaoks läbi paljude teadusuuringute praktika, et hinnata, kas asjakohased lahendused on teostatavad.Sel perioodil oleks parem lahendada mõned tehnilised probleemid, esitada mõned põhilised innovatsiooniteoreetilised mudelid ja teha üks väike samm selles valdkonnas edasi.

Edasine tee on pikk.Drenaažiakude tehnoloogia arendamisel ja uurimisel on rike ja pettumus kõige levinumad asjad, kuid Li Xinliang usub alati, et sellest on alati kasu.Lähitulevikus loodab ta luua ainulaadse uurimisrühma, mis põhineb keerukal ja ohutul energiasalvestisel, keskendub oma uurimistöös riigi peamistele tehnoloogilistele vajadustele ja püüab anda omapoolse panuse. Eeldatakse, et drenaažiakude tehnoloogia jõuab lähiaastatel järk-järgult turule, et pakkuda riigile, ühiskonnale ja tavatarbijatele usaldusväärsemaid ja keskkonnaohutumaid energialahendusi.“ ütles Li Xinliang enesekindlalt.