L’energia è la forza trainante per lo sviluppo della società umana.Negli ultimi anni, poiché gli obiettivi di sviluppo globale “picco del carbonio, neutralità del carbonio”, basati sull’utilizzo di energia rinnovabile, sullo stoccaggio di energia di massa e sulla divulgazione di nuovi veicoli energetici sono diventati l’inevitabile tendenza dello sviluppo, le persone per la sicurezza, la protezione dell’ambiente, l’alta energia densità, batteria a basso costo richiesta più urgente, anche per gli scienziati di esplorare una nuova generazione di batterie avanza requisiti più elevati.In questo contesto, le batterie agli ioni di zinco a drenaggio sono considerate una delle tecnologie di stoccaggio dell’energia più sostenibili per la loro elevata sicurezza, basso costo e rispetto dell’ambiente.La direzione di ricerca di Li Xinliang, professore presso la Scuola di Fisica dell'Università di Zhengzhou, è strettamente legata a questo campo.

Nel corso degli anni, Li Xinliang si è dedicato alla ricerca scientifica e ha ottenuto una serie di risultati scientifici innovativi nella ricerca e nello sviluppo di sistemi di accumulo di energia con batterie di drenaggio/batterie alogene e dispositivi di assorbimento/schermatura delle onde elettromagnetiche. "Fortunatamente, la mia ricerca personale gli interessi sono in linea con le esigenze di sviluppo strategico nazionale, quindi ho superato le difficoltà e ho cercato verità e responsabilità”, ha affermato.

Con i piedi per terra, passo dopo passo sulla strada della ricerca scientifica

Tutto dovrebbe essere fatto con i piedi per terra, perché è facile, non è difficile.Il percorso di ricerca scientifica di Li Xinliang è più simile a un ritratto della maggior parte degli studenti ordinari.Nel 2011, è stato ammesso all'Università di Tecnologia della Luce di Zhengzhou, specializzandosi in fisica e ingegneria elettronica.La ricerca sullo stoccaggio dell’energia non era popolare a quel tempo.Al college, mentre faceva un sogno, si sentiva più confuso.

Con lo studio approfondito della ricerca sullo stoccaggio dell'energia, Li Xinliang ha gradualmente scoperto che i risultati della ricerca scientifica in questo campo possono essere veramente applicati e trasformati.Per approfondire la ricerca scientifica in campi correlati, dopo la laurea ha studiato per master e dottorati presso la Northwestern Polytechnical University e la City University di Hong Kong.Fu anche nella fase successiva che incontrò il professor Yin Xiaowei e il professor Zhi Chunyan, che ebbero un'importante influenza sulla sua carriera di ricerca scientifica.

Li Xinliang ha detto senza mezzi termini di aver vissuto un periodo di confusione dopo la laurea.È stato sotto la guida del professor Yin Xiaowei, tutore del suo maestro, che ha impostato la sua direzione di ricerca sui materiali resistenti alle radiazioni e ha intrapreso passo dopo passo la strada della ricerca scientifica.Durante la sua permanenza presso la City University di Hong Kong, Li Xinliang, sotto la guida del supervisore del dottorato, il professor Zhi Chunyan, ha combinato la ricerca sui materiali resistenti alle radiazioni con argomenti di stoccaggio dell'energia e ha svolto ricerche sullo stoccaggio sicuro dell'energia e sull'elettronica indossabile flessibile, quindi in modo da soddisfare le potenziali esigenze del Paese in campi civili e importanti.Inoltre, durante il suo master, i due tutor hanno fornito a Li Xinliang un ambiente di ricerca scientifica molto libero, in modo che potesse dare pieno sfogo alla sua iniziativa soggettiva ed esplorare e andare avanti costantemente guidato dal suo interesse." la pianificazione e gli obiettivi futuri della ricerca scientifica erano vaghi.È stato sotto la loro guida passo dopo passo che sono cresciuto molto.Senza il loro aiuto, penso di non avere alcuna possibilità di intraprendere questa strada di ricerca scientifica", ha detto Li Xinliang.

Al fine di svolgere il suo lavoro di ricerca scientifica il prima possibile, dopo la laurea, Li Xinliang si è unito all'Università della città di Hong Kong-Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd. impegnata nella ricerca scientifica sullo stoccaggio sicuro dell'energia.Li Xinliang è ben consapevole che c'è ancora molta strada da percorrere dal laboratorio all'applicazione aziendale, soprattutto nel processo che porta i risultati della ricerca di laboratorio alla produzione di prodotti di massa, ci saranno molti problemi "su larga scala" e le difficoltà.Durante questo periodo di lavoro presso la Big Zinc Energy Co., Ltd. di Hong Kong, Li Xinliang ha cercato di cambiare il suo lavoro di ricerca scientifica da orientato ai problemi ad orientato alla ricerca e all'applicazione, il che ha fornito una prospettiva più completa per la sua futura ricerca scientifica. temi.

 Sulla base della situazione attuale, l'innovazione della ricerca sulle batterie del sistema idrico

Nel settembre 2020, la Cina ha dichiarato chiaramente l’obiettivo del “picco del carbonio” entro il 2030 e della “neutralità del carbonio” entro il 2060.

Poiché oggi la nuova energia diventa una tendenza, le batterie sono state ampiamente utilizzate nei veicoli a nuova energia, nelle apparecchiature elettroniche di consumo e in tutti i tipi di sistemi di accumulo di energia.In questo contesto sociale, Li Xinliang si assume la responsabilità dei ricercatori scientifici ed è ansioso di fare qualcosa in campi correlati.

Come tutti sappiamo, le batterie agli ioni di litio, ampiamente utilizzate nei veicoli a nuova energia, presentano i vantaggi di un'elevata densità di energia, volume ridotto, leggerezza e lunga durata.Tuttavia, le batterie al litio richiedono una tenuta estremamente elevata, soprattutto durante il servizio per isolare l'ambiente dall'acqua e dall'ossigeno. Una volta che la batteria incontra collisioni, estrusioni e altri imballaggi della batteria, la batteria può innescare una serie di reazioni esotermiche a catena e persino incendi ed esplosioni... In questo contesto, Li Xinliang ritiene che lo sviluppo di batterie ad acqua più sicure, ecologiche e più stabili per soddisfare le esigenze del campo dello stoccaggio sicuro dell'energia presti grande attenzione alle caratteristiche di sicurezza delle batterie, in particolare all'elettronica indossabile e persino ai dispositivi medici impiantati internamente in contatto diretto con il corpo umano.

Li Xinliang ha affermato che la batteria scarica come nuova tecnologia della batteria, con sicurezza interna e capacità di carica e scarica rapida, può prolungare la durata della batteria e la batteria ha la capacità di affrontare una varietà di scenari difficili di stoccaggio/energia energetica, in fonti rinnovabili sistemi di accumulo di energia, veicoli elettrici e prodotti elettronici portatili e altri campi hanno un'ampia prospettiva di applicazione. "Pertanto, la direzione principale della nostra ricerca ora è quella di sviluppare batterie di drenaggio per colmare il divario nella catena di fornitura nell'attuale mercato di stoccaggio sicuro dell'energia per batterie agli ioni di litio.Nel frattempo, nella ricerca futura, consideriamo anche l’inclusione dei problemi legati alle radiazioni in complessi sfondi elettromagnetici/infrarossi nella valutazione dinamica della sicurezza del servizio”, ha affermato.

In questo processo, Li Xinliang e il suo gruppo di ricerca hanno innanzitutto eseguito la progettazione complessiva della batteria di drenaggio per garantire l'elevata adattabilità di ciascuna parte dei componenti della batteria.In secondo luogo, hanno introdotto sistemi di monitoraggio della temperatura e della tensione, nonché dispositivi di protezione da sovracorrente e sovratensione, per monitorare il funzionamento della batteria in tempo reale e monitorare il verificarsi di condizioni anomale.Inoltre, utilizzano anche la modifica dell'elettrodo e dell'elettrolita per migliorare le prestazioni elettrochimiche delle batterie di drenaggio riducendo al contempo le possibili reazioni collaterali nel processo di servizio delle batterie di drenaggio, in modo da migliorare la sicurezza e la stabilità delle batterie di drenaggio.

Il vettore dell'elettrolita: l'acqua è un solvente a basso costo, rinnovabile ed ecologico.Rispetto al solvente organico presente nelle tradizionali batterie organiche, l’acqua presenta sicurezza intrinseca e costi inferiori, con un minore impatto sull’ambiente.Inoltre, anche le batterie ad acqua sono rinnovabili.L’acqua e i sali metallici sono risorse rinnovabili, che possono ridurre il consumo di risorse e ridurre la domanda di metalli rari.Tuttavia, utilizzando l'acqua come elettrolita, c'è uno svantaggio, ovvero la finestra di tensione stabile dell'acqua è stretta e può reagire con l'elettrodo, in particolare con l'estremo negativo del metallo, con conseguente riduzione della durata della batteria.Sulla base dei risultati della ricerca, Li Xinliang è impegnata anche nello sviluppo di nuove batterie alogene ad alta densità di energia.

Grazie ai vantaggi dell’elevato potenziale redox, del basso costo e dell’abbondanza di risorse, l’alogeno mostra grandi prospettive di applicazione nei materiali degli elettrodi.In questo contesto, il team di Li Xinliang ha proposto un'efficiente strategia di modulazione dell'elettrolita per realizzare l'alogeno nel sistema di accumulo dell'energia di conversione di transizione multivalente reversibile e scegliere un sale alogenuro più sicuro come fonte di alogeno attivo sostituire il tradizionale singolo materiale alogeno come prova di concetto, costruire un alogeno ad alte prestazioni senza precedenti basato sulla batteria chimica a conversione multielettronica.Vale la pena ricordare che attraverso una serie di ricerche ed esplorazioni scientifiche, sono riusciti ad aumentare con successo la densità energetica delle batterie alogene a oltre il 200% del valore originale, migliorando significativamente la capacità di accumulo di energia delle batterie alogene.Inoltre, il nuovo meccanismo redox sviluppato dal team di Li Xinliang mostra un’eccellente adattabilità alle basse temperature, che amplia notevolmente gli scenari applicativi delle batterie alogene.

 Calmare il nostro atteggiamento e promuovere la ricerca scientifica

La ricerca scientifica, da molto tempo.Li Xinliang sa che il miglioramento delle prestazioni delle batterie di drenaggio non si ottiene dall'oggi al domani.A volte un test delle prestazioni può richiedere uno o più anni per vedere i risultati, il che incontrerà una serie di problemi. “Quando incontriamo problemi, prima di tutto, dobbiamo leggere ampiamente la letteratura e imparare dall'esperienza e dalle lezioni degli altri.In secondo luogo, dobbiamo discutere con i nostri mentori e colleghi e fare un brainstorming, che sarà sempre fruttuoso", ha detto Li Xinliang.

L'anno 2023 è un nuovo punto di svolta per la vita di Li Xinliang.Quest'anno, all'età di 30 anni, è tornato nella sua città natale nella provincia di Henan ed è venuto alla Facoltà di Fisica dell'Università di Zhengzhou per svolgere lavori di ricerca scientifica. "Sono solo una di quelle persone che devono sempre tornare per riempire il 'depressione tecnologica'”, ha detto.Con l'introduzione di talenti nella ricerca scientifica, sia la provincia di Henan, l'Università di Zhengzhou che la Scuola di Fisica dell'Università di Zhengzhou hanno dato a Li Xinliang un grande sostegno nel suo ambiente di vita e di ricerca scientifica e lo hanno aiutato a eliminare le sue preoccupazioni a casa.Ora, in più di sei mesi, ha creato il proprio gruppo di ricerca, ma ha anche determinato la direzione futura del lavoro secondo la sua fondazione di ricerca. "Prima di tutto, miriamo a migliorare le prestazioni e la stabilità della batteria e a sviluppare alcuni programmi di esplorazione per la direzione della frontiera e questioni scientifiche aperte sul campo, attraverso molta pratica di ricerca scientifica, per giudicare se le soluzioni pertinenti sono fattibili.In questo periodo, sarebbe meglio risolvere alcuni problemi tecnici, proporre alcuni modelli teorici di innovazione di base e fare un piccolo passo avanti nel campo”, ha affermato.

La strada da percorrere è lunga.Nello sviluppo e nell'esplorazione della tecnologia delle batterie a drenaggio, il fallimento e la frustrazione sono le cose più comuni, ma Li Xinliang crede sempre che ci saranno sempre dei vantaggi.Nel prossimo futuro, spera di costruire un gruppo di ricerca unico basato sullo stoccaggio energetico complesso e sicuro, concentrare la sua ricerca sulle principali esigenze tecnologiche del paese e sforzarsi di dare il proprio contributo. "Con i progressi tecnologici e una migliore fattibilità economica, possiamo ci aspettiamo di vedere la tecnologia delle batterie di drenaggio entrare gradualmente nel mercato nei prossimi anni per fornire soluzioni energetiche più affidabili e sicure dal punto di vista ambientale per il paese, la società e i consumatori comuni", ha affermato con sicurezza Li Xinliang.