Energija je pokretačka snaga razvoja ljudskog društva.Posljednjih godina, kao globalni "vrhunac ugljika, ugljično neutralan" razvojni ciljevi, koji se temelje na korištenju obnovljive energije za masovno skladištenje energije i popularizaciji novih energetskih vozila, postali su neizbježan trend razvoja, ljudi za sigurnost, zaštitu okoliša, visoku energiju Gustoća, niska cijena baterije zahtijeva hitnije, također je za znanstvenike da istražuju novu generaciju baterija iznijeli veće zahtjeve.U tom kontekstu, drenažne cink-ionske baterije smatraju se jednom od najpotencijalnijih održivih tehnologija za pohranu energije zbog svoje visoke sigurnosti, niske cijene i prihvatljivosti za okoliš.Smjer istraživanja Li Xinlianga, profesora na Fakultetu fizike Sveučilišta Zhengzhou, usko je povezan s ovim područjem.

Tijekom godina, Li Xinliang se posvetio znanstvenom istraživanju i ostvario niz inovativnih znanstveno-istraživačkih postignuća u istraživanju i razvoju sustava za pohranu energije drenažne baterije/halogene baterije i uređaja za apsorpciju elektromagnetskih valova/zaštite."Srećom, moje osobno istraživanje interesi su u skladu s nacionalnim strateškim razvojnim potrebama, tako da sam prevladao poteškoće i tražio istinu i odgovornost”, rekao je.

Prizemno, korak po korak na putu znanstvenog istraživanja

Sve bi trebalo biti prizemljeno jer je lako, nije teško.Li Xinliangov znanstveno-istraživački put više je nalik portretu običnih studenata.Godine 2011. primljen je na Sveučilište svjetlosne tehnologije Zhengzhou, smjer fizika i elektroničko inženjerstvo.Istraživanje skladištenja energije u to vrijeme nije bilo popularno.Na koledžu, dok je sanjao san, osjećao se još zbunjenije.

Uz dubinsko proučavanje istraživanja pohrane energije, Li Xinliang je postupno otkrio da se dostignuća znanstvenog istraživanja u ovom području mogu istinski primijeniti i transformirati.Kako bi dalje proučavao znanstvena istraživanja u srodnim područjima, nakon diplome studirao je za magistarski i doktorski studij na Northwestern Polytechnical University i City University of Hong Kong.Također je u kasnijoj fazi upoznao profesora Yin Xiaoweija i profesora Zhi Chunyana, koji su imali važan utjecaj na njegovu znanstvenoistraživačku karijeru.

Li Xinliang je otvoreno rekao da je nakon diplome doživio razdoblje zbunjenosti.Bilo je to pod vodstvom profesora Yina Xiaoweia, mentora njegovog magistra, koji je postavio svoj smjer istraživanja o materijalima otpornim na zračenje i korak po korak krenuo putem znanstvenog istraživanja.Tijekom svog boravka na Gradskom sveučilištu u Hong Kongu, Li Xinliang, pod vodstvom doktorskog mentora profesora Zhi Chunyana, kombinirao je istraživanje o materijalima otpornim na zračenje s temama o pohranjivanju energije i proveo istraživanje o sigurnom pohranjivanju energije i fleksibilnoj nosivoj elektronici, tako da kako bi služio potencijalnim potrebama zemlje u civilnim i važnim područjima.Osim toga, tijekom njegova magisterija, dva tutora pružila su Li Xinliangu vrlo slobodno znanstveno-istraživačko okruženje, tako da je mogao dati punu slobodu svojoj subjektivnoj inicijativi i stalno istraživati ​​i ići naprijed vođen svojim interesom.” Na početku, moj planiranje i budući ciljevi znanstvenog istraživanja bili su nejasni.Pod njihovim sam vodstvom korak po korak puno odrastao.Bez njihove pomoći, mislim da nemam šanse krenuti ovim putem znanstvenog istraživanja”, rekao je Li Xinliang.

Kako bi što prije započeo svoj znanstveno-istraživački rad, Li Xinliang se nakon diplome pridružio Gradskom sveučilištu u Hong Kongu-Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd. koje se bavi znanstvenim istraživanjem sigurnog skladištenja energije.Li Xinliang je dobro svjestan da je još dug put od laboratorija do primjene u poduzeću, posebno u procesu laboratorijskih rezultata istraživanja do proizvodnje masovnih proizvoda, bit će mnogo problema "postavljanja velikih razmjera" i poteškoće.Tijekom tog razdoblja rada u Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd., Li Xinliang je pokušao promijeniti svoj znanstveno-istraživački rad od problema orijentiranog na istraživanje i primjenu, što mu je pružilo sveobuhvatniju perspektivu za njegovo buduće znanstveno istraživanje temama.

 Na temelju trenutne situacije, inovacija istraživanja baterije sustava vode

U rujnu 2020. Kina je jasno postavila cilj "vrhunca ugljika" do 2030. i "ugljične neutralnosti" do 2060.

Kako nova energija danas postaje trend, baterije se naširoko koriste u novim energetskim vozilima, potrošačkoj elektroničkoj opremi i svim vrstama sustava za pohranu energije.U ovom društvenom okruženju, Li Xinliang preuzima odgovornost znanstvenih istraživača i željan je učiniti nešto u srodnim poljima.

Kao što svi znamo, litij-ionske baterije, koje se široko koriste u novim energetskim vozilima, imaju prednosti visoke gustoće energije, malog volumena, male težine i dugog vijeka trajanja.Međutim, litijske baterije zahtijevaju izuzetno visoko brtvljenje, posebno tijekom servisa za izolaciju vode i kisika u okruženju, nakon što se baterija susreće kao što je sudar, ekstruzija i drugo pakiranje baterije, baterija može pokrenuti niz lančanih egzotermnih reakcija, pa čak i požar i eksploziju… U tom kontekstu, Li Xinliang vjeruje da razvoj sigurnijih, zelenih, stabilnijih baterija za vodu kako bi se zadovoljile potrebe u području sigurnog skladištenja energije posvećuje veliku pozornost sigurnosnim karakteristikama baterija, posebno nosivoj elektronici, pa čak i internim ugrađenim medicinskim uređajima u izravan kontakt s ljudskim tijelom.

Li Xinliang je rekao da drenažna baterija kao nova baterijska tehnologija, s unutarnjom sigurnošću i sposobnošću brzog punjenja i pražnjenja, može produžiti životni vijek baterije, a baterija ima sposobnost nositi se s različitim teškim scenarijima skladištenja energije / energije, u obnovljivim izvorima sustav za pohranu energije, električna vozila i prijenosni elektronički proizvodi i druga područja imaju široku perspektivu primjene.” Stoga je sada glavni smjer našeg istraživanja razvoj drenažnih baterija kako bi se popunila praznina u opskrbnom lancu na trenutnom tržištu sigurnog skladištenja energije za litij-ionske baterije.U međuvremenu, u budućim istraživanjima, također razmatramo uključivanje problema zračenja u složenim elektromagnetskim/infracrvenim pozadinama u dinamičku procjenu sigurnosti usluge.” Rekao je.

U ovom procesu, Li Xinliang i njegov istraživački tim prvo su izveli cjelokupni dizajn drenažne baterije kako bi osigurali visoku prilagodljivost svakog dijela komponente baterije.Drugo, uveli su sustave za nadzor temperature i napona, kao i uređaje za zaštitu od prenapona i prekostruje, kako bi pratili rad baterije u stvarnom vremenu i pratili pojavu nenormalnih uvjeta.Osim toga, oni također koriste modifikaciju elektroda i elektrolita za poboljšanje elektrokemijskih performansi drenažnih baterija uz smanjenje mogućih nuspojava u procesu servisiranja drenažnih baterija, kako bi se poboljšala sigurnost i stabilnost drenažnih baterija.

Nosač elektrolita —— voda je jeftino, obnovljivo i ekološki prihvatljivo otapalo.U usporedbi s organskim otapalom u tradicionalnim organskim baterijama, voda ima inherentnu sigurnost i nižu cijenu, s manjim utjecajem na okoliš.Osim toga, vodene baterije su također obnovljive.Voda i metalne soli obnovljivi su izvori, što može smanjiti potrošnju resursa i potražnju za rijetkim metalima.Međutim, korištenje vode kao elektrolita ima nedostatak, a to je da je prozor stabilnog napona vode uzak i može reagirati s elektrodom, posebno s negativnim ekstremom metala, što rezultira smanjenjem vijeka trajanja baterije.Na temelju relevantnih rezultata istraživanja, Li Xinliang je također predan razvoju novih halogenih baterija visoke gustoće energije.

Zbog prednosti visokog redoks potencijala, niske cijene i obilja resursa, halogen pokazuje velike izglede za primjenu u materijalima za elektrode.U ovoj pozadini, tim Li Xinliang iznio je učinkovitu strategiju modulacije elektrolita za realizaciju halogena u sustavu za pohranu energije pretvorbe reverzibilnog viševalentnog prijelaza i odabrao sigurniju halogenidnu sol kao aktivni izvor halogena, zamijenio tradicionalni pojedinačni halogeni materijal kao dokaz koncepta, izgradio halogen bez presedana visokih performansi temeljen na kemijskoj bateriji za višeelektronsku konverziju.Vrijedno je spomenuti da su nizom znanstvenih istraživanja i istraživanja uspješno povećali gustoću energije halogenih baterija na više od 200% izvorne vrijednosti, značajno poboljšavajući kapacitet pohrane energije halogenih baterija.Osim toga, novi redoks mehanizam koji je razvio Li Xinliangov tim pokazuje izvrsnu prilagodljivost niskim temperaturama, što uvelike proširuje scenarije primjene halogenih baterija.

 Smirite naš stav i promovirajte znanstvena istraživanja

Znanstveno istraživanje, dugo vremena.Li Xinliang zna da se poboljšanje performansi drenažnih baterija ne postiže preko noći.Ponekad test izvedbe može potrajati godinu ili više godina da se vide rezultati, što će naići na niz problema.”Kada naiđemo na probleme, prije svega moramo opsežno čitati literaturu i učiti iz iskustva i lekcija drugih.Drugo, moramo razgovarati s našim mentorima i kolegama i razmišljati, što će uvijek biti plodonosno.” rekao je Li Xinliang.

Godina 2023. nova je prekretnica u životu Li Xinlianga.Ove godine, s 30 godina, vratio se u svoj rodni grad, pokrajinu Henan, i došao na Fakultet fizike Sveučilišta Zhengzhou kako bi proveo znanstveno-istraživački rad.”Ja sam samo jedan od ljudi koji se uvijek moraju vraćati da popune 'tehnička depresija'.” Rekao je.Kao uvod u znanstveno-istraživačke talente, i pokrajina Henan, Sveučilište Zhengzhou i Fakultet fizike Sveučilišta Zhengzhou pružili su veliku podršku Li Xinliangu u njegovom životnom i znanstveno-istraživačkom okruženju i pomogli mu da riješi svoje brige kod kuće.Sada, u više od pola godine, uspostavio je vlastiti istraživački tim, ali i odredio budući smjer rada prema svojim istraživačkim temeljima.” Prije svega, cilj nam je poboljšati performanse i stabilnost baterije, te razviti neke istraživačke programe za granični smjer i otvorena znanstvena pitanja na terenu, kroz mnogo znanstveno-istraživačke prakse, kako bi se procijenilo jesu li relevantna rješenja izvediva.U ovom razdoblju bilo bi bolje riješiti neke tehničke probleme, iznijeti neke temeljne teorijske modele inovacija i pogurati jedan mali korak naprijed na tom polju.” Rekao je.

Pred nama je dug put.U razvoju i istraživanju tehnologije drenažnih baterija, neuspjeh i frustracija su najčešće stvari, ali Li Xinliang uvijek vjeruje da će uvijek biti dobitaka.U bliskoj budućnosti nada se izgraditi jedinstveni istraživački tim temeljen na složenom i sigurnom skladištenju energije, usmjeriti svoje istraživanje na glavne tehnološke potrebe zemlje i nastojati dati vlastiti doprinos.” Uz tehnološki napredak i poboljšanu ekonomsku izvedivost, možemo očekujte da će tehnologija drenažnih baterija postupno ulaziti na tržište u nadolazećim godinama kako bi se osigurala pouzdanija i ekološki sigurnija energetska rješenja za zemlju, društvo i obične potrošače.” rekao je samouvjereno Li Xinliang.