انرژی نیروی محرکه توسعه جامعه بشری است.در سال های اخیر، به عنوان اهداف توسعه جهانی "اوج کربن، کربن خنثی"، مبتنی بر استفاده از انرژی های تجدیدپذیر از ذخیره انرژی انبوه و رواج وسایل نقلیه انرژی جدید به روند اجتناب ناپذیر توسعه تبدیل شده است، مردم برای ایمنی، حفاظت از محیط زیست، انرژی بالا. چگالی، کم هزینه باتری تقاضا فوری تر، آن را نیز برای دانشمندان به کشف نسل جدیدی از باتری مطرح الزامات بالاتر است.در این زمینه، باتری های یون روی زهکشی به دلیل ایمنی بالا، هزینه کم و سازگاری با محیط زیست به عنوان یکی از بالقوه ترین فناوری های ذخیره انرژی پایدار در نظر گرفته می شوند.جهت گیری تحقیقاتی لی شین لیانگ، استاد دانشکده فیزیک دانشگاه ژنگژو، ارتباط نزدیکی با این رشته دارد.

در طول سال ها، لی شین لیانگ خود را وقف تحقیقات علمی کرده است و یک سری دستاوردهای تحقیقاتی علمی نوآورانه در تحقیق و توسعه باتری تخلیه / سیستم ذخیره انرژی باتری هالوژن و دستگاه های جذب امواج الکترومغناطیسی / محافظ به دست آورده است." خوشبختانه تحقیقات شخصی من منافع منطبق با نیازهای توسعه استراتژیک ملی است، بنابراین من بر مشکلات غلبه کرده و به دنبال حقیقت و مسئولیت هستم.»

زمین به زمین، گام به گام در جاده تحقیقات علمی

انجام هر کاری باید زمینی باشد، زیرا آسان است، انجامش سخت است.مسیر تحقیقات علمی لی شین لیانگ بیشتر شبیه به تصویری از اکثر دانشجویان عادی است.در سال 2011 در دانشگاه فناوری نور ژنگژو در رشته فیزیک و مهندسی الکترونیک پذیرفته شد.تحقیق در مورد ذخیره انرژی در آن زمان رایج نبود.در دانشگاه، در حالی که خواب می دید، بیشتر احساس سردرگمی می کرد.

با مطالعه عمیق تحقیقات ذخیره انرژی، لی شین لیانگ به تدریج دریافت که دستاوردهای تحقیقاتی علمی در این زمینه را می توان واقعاً به کار برد و تغییر داد.وی به منظور ادامه تحصیل در تحقیقات علمی در زمینه های مرتبط، پس از فارغ التحصیلی در مقطع کارشناسی ارشد و دکتری در دانشگاه پلی تکنیک نورث وسترن و دانشگاه سیتی هنگ کنگ تحصیل کرد.همچنین در مراحل بعدی بود که پروفسور یین شیاووی و پروفسور ژی چونیان را ملاقات کرد که تأثیر مهمی در کار تحقیقاتی علمی او داشتند.

لی شین لیانگ به صراحت گفت که پس از فارغ التحصیلی دوره ای از سردرگمی را تجربه کرده است.این تحت هدایت پروفسور یین شیاووی، استاد راهنما، بود که جهت تحقیقات خود را در مورد مواد مقاوم در برابر تشعشع تعیین کرد و گام به گام راه تحقیقات علمی را آغاز کرد.لی شین لیانگ در طول اقامت خود در دانشگاه سیتی هنگ کنگ، تحت راهنمایی استاد ناظر دکتری پروفسور ژی چونیان، تحقیقات در مورد مواد مقاوم در برابر تشعشع را با موضوعات ذخیره انرژی ترکیب کرد و تحقیقاتی را در مورد ذخیره انرژی ایمن و الکترونیک پوشیدنی انعطاف پذیر انجام داد. تا بتواند نیازهای بالقوه کشور را در زمینه های عمرانی و مهم تامین کند.علاوه بر این، در طول دوره کارشناسی ارشد، این دو معلم یک محیط تحقیقاتی علمی بسیار رایگان را برای لی شین لیانگ فراهم کردند، به طوری که او بتواند به ابتکار ذهنی خود کاملاً بازی کند و به طور مداوم به کاوش و حرکت به جلو بر اساس علاقه خود بپردازد.» در ابتدا، من برنامه ریزی و اهداف آتی برای تحقیقات علمی مبهم بود.زیر نظر گام به گام آنها بود که من خیلی بزرگ شدم.بدون کمک آن‌ها، فکر می‌کنم هیچ شانسی برای رفتن به این جاده تحقیقات علمی ندارم.» لی شین لیانگ گفت.

لی شین لیانگ پس از فارغ التحصیلی به منظور انجام تحقیقات علمی خود در اسرع وقت به دانشگاه شهر هنگ کنگ-هنگ کنگ Big Zinc Energy Co., Ltd. پیوست که درگیر تحقیقات علمی ذخیره انرژی ایمن است.لی شین لیانگ به خوبی آگاه است که از آزمایشگاه تا برنامه سازمانی هنوز راه زیادی در پیش است، به ویژه در فرآیند نتایج تحقیقات آزمایشگاهی تا تولید محصولات انبوه، مشکلات "در مقیاس بزرگ" زیادی وجود خواهد داشت و مشکلاتدر طول این دوره کار در شرکت انرژی بزرگ هنگ کنگ، لی شین لیانگ تلاش کرد کارهای تحقیقاتی علمی خود را از مسئله محور به پژوهش محور و کاربردی تغییر دهد که چشم انداز جامع تری برای تحقیقات علمی آینده او فراهم کرد. موضوعات

 بر اساس وضعیت فعلی، نوآوری تحقیق باتری سیستم آب

در سپتامبر 2020، چین به وضوح هدف "اوج کربن" تا سال 2030 و "بی طرفی کربن" تا سال 2060 را اعلام کرد.

همانطور که انرژی جدید امروزه به یک روند تبدیل شده است، باتری ها به طور گسترده در وسایل نقلیه انرژی جدید، تجهیزات الکترونیکی مصرفی و انواع سیستم های ذخیره انرژی استفاده می شوند.در این زمینه اجتماعی، لی شین لیانگ مسئولیت محققان علمی را بر دوش می‌کشد و مشتاق انجام کاری در زمینه‌های مرتبط است.

همانطور که همه ما می دانیم، باتری های لیتیوم یون، که به طور گسترده در وسایل نقلیه انرژی جدید استفاده می شود، دارای مزایای چگالی انرژی بالا، حجم کم، وزن سبک و عمر طولانی هستند.با این حال، باتری‌های لیتیومی به آب‌بندی بسیار بالایی نیاز دارند، مخصوصاً در حین سرویس برای جداسازی آب و محیط اکسیژن، هنگامی که باتری با برخورد، اکستروژن و سایر بسته‌بندی‌های باتری مواجه می‌شود، باتری ممکن است باعث ایجاد یک سری واکنش گرمازا زنجیره‌ای و حتی آتش‌سوزی و انفجار شود. در این زمینه، لی شین لیانگ معتقد است که توسعه باتری‌های آب ایمن، سبز و پایدارتر برای رفع نیازهای حوزه ذخیره انرژی ایمن، توجه زیادی به ویژگی‌های ایمنی باتری، به‌ویژه لوازم الکترونیکی پوشیدنی و حتی دستگاه‌های پزشکی کاشته شده داخلی دارد. تماس مستقیم با بدن انسان

لی شین لیانگ گفت، باتری تخلیه به عنوان یک فناوری باتری جدید، با ایمنی داخلی و قابلیت شارژ و دشارژ سریع، می تواند عمر باتری را افزایش دهد و باتری توانایی مقابله با انواع سناریوهای ذخیره انرژی/انرژی خشن، در انرژی های تجدید پذیر را دارد. سیستم ذخیره‌سازی انرژی، وسایل نقلیه الکتریکی و محصولات الکترونیکی قابل حمل و سایر زمینه‌ها چشم‌انداز کاربردی گسترده‌ای دارند. بنابراین، جهت اصلی تحقیق ما در حال حاضر توسعه باتری‌های تخلیه برای پر کردن شکاف در زنجیره تامین در بازار ذخیره‌سازی ایمن انرژی فعلی است. باتری های لیتیوم یونیدر همین حال، در تحقیقات آتی، در ارزیابی دینامیکی ایمنی خدمات، مسائل مربوط به تشعشعات در زمینه‌های پیچیده الکترومغناطیسی/مادون قرمز را نیز در نظر می‌گیریم.

در این فرآیند، لی شین لیانگ و تیم تحقیقاتی او ابتدا طراحی کلی باتری تخلیه را انجام دادند تا از سازگاری بالای هر قسمت از اجزای باتری اطمینان حاصل کنند.دوم، آنها سیستم‌های نظارت بر دما و ولتاژ و همچنین دستگاه‌های حفاظت از اضافه جریان و اضافه ولتاژ را برای نظارت بر عملکرد باتری در زمان واقعی و ردیابی وقوع شرایط غیرعادی معرفی کردند.علاوه بر این، آنها همچنین از اصلاح الکترود و الکترولیت برای بهبود عملکرد الکتروشیمیایی باتری‌های تخلیه و کاهش واکنش‌های جانبی احتمالی در فرآیند سرویس باتری‌های تخلیه استفاده می‌کنند تا ایمنی و پایداری باتری‌های تخلیه را بهبود بخشند.

حامل الکترولیت —— آب یک حلال کم هزینه، تجدید پذیر و سازگار با محیط زیست است.در مقایسه با حلال آلی در باتری‌های ارگانیک سنتی، آب دارای ایمنی ذاتی و هزینه کمتری است و تأثیر کمتری بر محیط‌زیست دارد.علاوه بر این، باتری های آب نیز قابل تجدید هستند.آب و نمک های فلزی منابع تجدیدپذیری هستند که می توانند مصرف منابع را کاهش داده و تقاضا برای فلزات کمیاب را کاهش دهند.با این حال، استفاده از آب به عنوان الکترولیت، یک نقطه ضعف دارد، یعنی پنجره ولتاژ پایدار آب باریک است و ممکن است با الکترود، به ویژه حداکثر منفی فلز، واکنش نشان دهد و در نتیجه عمر باتری را کاهش دهد.بر اساس نتایج تحقیقات مربوطه، لی شین لیانگ همچنین متعهد به توسعه باتری‌های هالوژن با چگالی با انرژی بالا است.

با توجه به مزایای پتانسیل اکسیداسیون و کاهش بالا، هزینه کم و منابع فراوان، هالوژن چشم انداز کاربردی زیادی در مواد الکترود نشان می دهد.در این زمینه، تیم Li Xinliang یک استراتژی مدولاسیون الکترولیت کارآمد را برای تحقق بخشیدن به هالوژن در سیستم ذخیره انرژی تبدیلی با انتقال چند ظرفیتی برگشت پذیر، و انتخاب نمک هالید ایمن تر به عنوان منبع فعال هالوژن جایگزین مواد منفرد هالوژن سنتی به عنوان اثبات مفهوم، ارائه کرد. هالوژن با کارایی بالا بی سابقه بر اساس باتری شیمیایی تبدیل چند الکترونی.شایان ذکر است که طی یک سری تحقیقات و اکتشافات علمی، چگالی انرژی باتری های هالوژن را با موفقیت به بیش از 200 درصد مقدار اولیه رساندند و ظرفیت ذخیره انرژی باتری های هالوژن را به میزان قابل توجهی بهبود بخشیدند.علاوه بر این، مکانیسم ردوکس جدید توسعه یافته توسط تیم لی شین لیانگ، سازگاری عالی در دمای پایین را نشان می‌دهد که سناریوهای کاربرد باتری‌های هالوژن را تا حد زیادی گسترش می‌دهد.

 نگرش ما را آرام کنید و تحقیقات علمی را ترویج دهید

تحقیقات علمی، مدت طولانی.لی شین لیانگ می داند که بهبود عملکرد باتری های تخلیه یک شبه به دست نمی آید.گاهی اوقات ممکن است یک سال یا سال ها طول بکشد تا نتایج را ببینیم، که با یک سری مشکلات مواجه می شویم.» وقتی با مشکلاتی مواجه می شویم، اول از همه باید ادبیات را به طور گسترده بخوانیم و از تجربیات و درس های دیگران بیاموزیم.ثانیا، ما باید با مربیان و همکاران خود بحث کنیم و طوفان فکری داشته باشیم که همیشه مثمر ثمر خواهد بود.» لی شین لیانگ گفت.

سال 2023 نقطه عطف جدیدی برای زندگی لی شین لیانگ است.او امسال در 30 سالگی به زادگاهش استان هنان بازگشت و برای انجام کارهای تحقیقاتی علمی به دانشکده فیزیک دانشگاه ژنگژو آمد. او گفت: "افسردگی فناوری".با معرفی استعدادهای علمی پژوهشی، هم استان هنان، هم دانشگاه ژنگژو و هم دانشکده فیزیک دانشگاه ژنگژو از لی شین لیانگ در محیط زندگی و تحقیقات علمی خود حمایت زیادی کرده اند و به او کمک کرده اند تا نگرانی های خود را در خانه برطرف کند.در حال حاضر، در بیش از نیم سال، او تیم تحقیقاتی خود را راه اندازی کرده است، اما همچنین با توجه به بنیاد تحقیقاتی خود، جهت کار آینده را نیز تعیین کرده است.» اول از همه، هدف ما بهبود عملکرد و پایداری باتری و توسعه برخی از برنامه های اکتشافی برای جهت مرزی و باز کردن مسائل علمی در این زمینه، از طریق بسیاری از تمرینات تحقیقاتی علمی، برای قضاوت در مورد امکان پذیر بودن راه حل های مربوطه.در این دوره بهتر است برخی مشکلات فنی حل شود، مدل‌های نظری اولیه نوآوری ارائه شود و گامی کوچک در این زمینه به پیش برود.»

راه درازی در پیش است.در توسعه و اکتشاف فناوری باتری تخلیه، شکست و ناامیدی رایج ترین چیزها هستند، اما لی شین لیانگ همیشه معتقد است که همیشه دستاوردهایی وجود خواهد داشت.او امیدوار است در آینده نزدیک یک تیم تحقیقاتی منحصربه‌فرد مبتنی بر ذخیره‌سازی پیچیده و ایمن انرژی بسازد، تحقیقات خود را بر روی نیازهای عمده فناوری کشور متمرکز کند و تلاش کند تا سهم خود را داشته باشد. انتظار داریم در سال‌های آینده شاهد ورود فناوری باتری تخلیه به تدریج به بازار باشیم تا راه‌حل‌های انرژی مطمئن‌تر و ایمن‌تر از نظر زیست‌محیطی را برای کشور، جامعه و مصرف‌کنندگان عادی ارائه کنیم.» لی شین لیانگ با اطمینان گفت.