에너지는 인류사회 발전의 원동력이다.최근 몇 년 동안 전 세계적으로 '탄소피크, 탄소중립' 발전목표가 제시되면서 대용량 에너지저장장치의 재생에너지 활용과 신에너지 차량의 대중화가 불가피한 발전 추세가 되면서 사람의 안전, 환경 보호, 고에너지화를 위한 발전이 불가피해졌습니다. 밀도, 저비용 배터리 수요가 더욱 시급해짐에 따라 과학자들이 차세대 배터리를 탐색하는 것도 더 높은 요구 사항을 제시합니다.이러한 맥락에서 배수 아연 이온 배터리는 높은 안전성, 저렴한 비용 및 환경 친화성으로 인해 가장 잠재적이고 지속 가능한 에너지 저장 기술 중 하나로 간주됩니다.정저우대학교 물리학과 교수인 리신량(Li Xinliang)의 연구방향은 이 분야와 밀접한 관련이 있다.

수년에 걸쳐 Li Xinliang은 과학 연구에 헌신해 왔으며 배수 배터리/할로겐 배터리 에너지 저장 시스템 및 전자파 흡수/차폐 장치의 연구 개발에서 일련의 혁신적인 과학 연구 성과를 거두었습니다.”다행히도 나의 개인적인 연구는 이해관계가 국가의 전략적 발전 요구와 일치하기 때문에 어려움을 극복하고 진실과 책임을 추구했습니다.”라고 말했습니다.

과학 연구의 길을 한걸음 한걸음씩 현실적으로

모든 일은 현실적으로 이루어져야 합니다. 왜냐하면 그것은 쉽고 어렵지 않기 때문입니다.Li Xinliang의 과학 연구 경로는 대부분의 일반 학생들의 묘사와 비슷합니다.2011년에 그는 정저우 빛 기술 대학에 입학하여 물리학과 전자 공학을 전공했습니다.당시 에너지 저장에 관한 연구는 인기가 없었습니다.대학에 와서는 꿈이 있으면서도 더 혼란스러웠다.

에너지 저장 연구에 대한 심층적인 연구를 통해 Li Xinliang은 점차 이 분야의 과학적 연구 성과가 실제로 적용되고 변형될 수 있다는 것을 발견했습니다.관련 분야의 과학 연구를 더 깊이 공부하기 위해 졸업 후 노스웨스턴 폴리텍 대학교와 홍콩 시립 대학교에서 석사 및 박사 학위를 취득했습니다.그가 과학 연구 경력에 중요한 영향을 미친 Yin Xiaowei 교수와 Zhi Chunyan 교수를 만난 것도 후기 단계였습니다.

Li Xinliang은 졸업 후 혼란스러운 시기를 겪었다고 솔직하게 말했습니다.방사선 저항 재료에 대한 연구 방향을 설정하고 차근차근 과학 연구의 길을 시작한 그의 스승인 Yin Xiaowei 교수의 지도 아래 있었습니다.Li Xinliang은 홍콩 시립대학교에 재학하는 동안 박사 지도교수인 Zhi Chunyan 교수의 지도 하에 방사선 저항 재료에 대한 연구와 에너지 저장 주제를 결합하고 안전한 에너지 저장 및 유연한 착용 가능한 전자 장치에 대한 연구를 수행했습니다. 민사 및 중요한 분야에서 국가의 잠재적인 요구를 충족시키는 것입니다.또한 석사 과정 동안 두 강사는 Li Xinliang에게 매우 자유로운 과학 연구 환경을 제공하여 그가 주관적인 주도권을 충분히 발휘하고 관심에 따라 끊임없이 탐구하고 전진할 수 있도록 했습니다.” 과학 연구에 대한 계획과 향후 목표가 모호했습니다.제가 많이 성장할 수 있었던 것은 그들의 단계별 지도 덕분이었습니다.그들의 도움 없이는 이 과학 연구의 길에 착수할 기회가 없다고 생각합니다.”라고 Li Xinliang은 말했습니다.

가능한 한 빨리 과학 연구 작업을 수행하기 위해 Li Xinliang은 졸업 후 홍콩 시립 대학-홍콩 Big Zinc Energy Co., Ltd.에 입사하여 안전한 에너지 저장 과학 연구에 종사했습니다.Li Xinliang은 실험실에서 기업 응용에 이르기까지 아직 갈 길이 멀다는 것을 잘 알고 있습니다. 특히 실험실 연구 결과를 대량 제품 생산에 이르는 과정에서 많은 "대규모 적용" 문제가 있을 것이며 어려움.Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd.에서 근무하는 동안 Li Xinliang은 자신의 과학 연구 작업을 문제 지향에서 연구 지향 및 응용 지향으로 바꾸려고 노력했으며 이는 미래 과학 연구에 대한 보다 포괄적인 관점을 제공했습니다. 주제.

 현 상황을 바탕으로 수계 배터리 연구 혁신

2020년 9월 중국은 2030년까지 '탄소 피크', 2060년까지 '탄소 중립' 목표를 분명히 밝혔습니다.

오늘날 신에너지가 트렌드로 자리잡으면서, 배터리는 신에너지 차량, 가전제품, 모든 종류의 에너지 저장 전력 시스템에 널리 사용되고 있습니다.이러한 사회적 배경에서 Li Xinliang은 과학 연구자의 책임을 짊어지고 관련 분야에서 무언가를 하고 싶어합니다.

우리 모두 알고 있듯이 신에너지 차량에 널리 사용되는 리튬 이온 배터리는 에너지 밀도가 높고 부피가 적으며 무게가 가볍고 수명이 길다는 장점이 있습니다.그러나 리튬 배터리는 매우 높은 밀봉이 필요합니다. 특히 물과 산소 환경을 격리하는 서비스 중에 충돌, 압출 및 기타 배터리 포장과 같은 배터리가 발생하면 배터리는 일련의 연쇄 발열 반응을 유발할 수 있으며 심지어 화재 및 폭발까지 일으킬 수 있습니다. 이러한 맥락에서 Li Xinliang은 안전한 에너지 저장 분야의 요구 사항을 충족하기 위해 더욱 안전하고 친환경적이며 안정적인 물 배터리를 개발하는 것이 배터리 안전 특성, 특히 웨어러블 전자 장치와 내부 이식 의료 기기에 큰 관심을 기울이는 것이라고 믿습니다. 인체와 직접 접촉.

Li Xinliang은 새로운 배터리 기술인 배수 배터리는 내부 안전성과 빠른 충전 및 방전 능력을 갖추고 배터리의 수명을 연장할 수 있으며 배터리는 재생 가능한 다양한 가혹한 에너지 저장/에너지 시나리오를 처리할 수 있는 능력을 갖추고 있다고 말했습니다. 에너지 저장 시스템, 전기 자동차, 휴대용 전자 제품 및 기타 분야는 광범위한 응용 가능성을 가지고 있습니다.” 따라서 현재 우리 연구의 주요 방향은 현재 안전한 에너지 저장 시장의 공급망 격차를 메울 배수 배터리를 개발하는 것입니다. 리튬 이온 배터리.한편, 향후 연구에서는 서비스 안전의 동적 평가에 복잡한 전자기/적외선 배경의 방사선 문제를 포함시키는 것도 고려하고 있습니다.”라고 말했습니다.

이 과정에서 Li Xinliang과 그의 연구팀은 먼저 배터리 구성 요소의 각 부분의 높은 적응성을 보장하기 위해 배수 배터리의 전체 설계를 수행했습니다.둘째, 배터리 작동을 실시간으로 모니터링하고 이상 상황 발생을 추적하기 위해 온도 및 전압 모니터링 시스템과 과전류 및 과전압 보호 장치를 도입했습니다.또한, 전극 및 전해질 개질을 통해 배수 배터리의 전기화학적 성능을 향상시키는 동시에 배수 배터리 서비스 과정에서 발생할 수 있는 부반응을 줄여 배수 배터리의 안전성과 안정성을 향상시킵니다.

전해질 운반체 —— 물은 저렴하고 재생 가능하며 환경 친화적인 용매입니다.기존 유기 배터리의 유기 용매와 비교할 때 물은 본질적으로 안전하고 비용이 저렴하며 환경에 미치는 영향이 적습니다.또한 물 배터리도 재생 가능합니다.물과 금속염은 재생 가능한 자원으로 자원 소비를 줄이고 희소금속 수요를 줄일 수 있습니다.그러나 물을 전해질로 사용하면 물의 안정된 전압창이 좁고, 전극, 특히 금속의 음극극단과 반응하여 배터리 수명이 단축되는 단점이 있다.Li Xinliang은 관련 연구 결과를 바탕으로 새로운 고에너지 밀도 할로겐 배터리 개발에도 전념하고 있습니다.

높은 산화환원 전위, 저렴한 비용 및 풍부한 자원이라는 장점으로 인해 할로겐은 전극 재료에 큰 응용 가능성을 보여줍니다.이러한 배경에서 Li Xinliang 팀은 가역 다가 전이의 전환 에너지 저장 시스템에서 할로겐을 실현하기 위한 효율적인 전해질 조절 전략을 제시하고, 개념 증명으로 기존 할로겐 단일 물질을 대체하는 활성 할로겐 소스로 보다 안전한 할로겐화물 염을 선택하고, 다중전자변환화학전지를 기반으로 한 전례 없는 고성능 할로겐.일련의 과학적 연구와 탐구를 통해 할로겐 배터리의 에너지 밀도를 원래 값의 200% 이상으로 높이는 데 성공하여 할로겐 배터리의 에너지 저장 용량을 크게 향상시켰다는 점은 언급할 가치가 있습니다.또한 Li Xinliang 팀이 개발한 새로운 산화환원 메커니즘은 탁월한 저온 적응성을 보여 할로겐 배터리의 응용 시나리오를 크게 확장합니다.

 우리의 태도를 진정시키고 과학 연구를 장려하십시오.

과학 연구, 오랜 시간이 걸렸습니다.Li Xinliang은 배수 배터리의 성능 향상이 하루아침에 달성되지 않는다는 것을 알고 있습니다.때로는 성능 테스트가 결과를 확인하는 데 1년 또는 수년이 걸릴 수 있으며, 이로 인해 일련의 문제가 발생할 수 있습니다.” 문제에 직면하면 우선 문헌을 광범위하게 읽고 다른 사람들의 경험과 교훈을 통해 배워야 합니다.둘째, 우리는 멘토 및 동료들과 논의하고 브레인스토밍해야 하며 이는 항상 유익할 것입니다.”라고 Li Xinliang은 말했습니다.

2023년은 Li Xinliang의 인생에 새로운 전환점이 되는 해입니다.올해 서른 살이 된 그는 고향인 허난성으로 돌아가 정저우대학교 물리학과에 와서 과학 연구 활동을 하고 있다.” '기술 불황'.”이라고 말했다.과학 연구 인재를 도입함에 따라 허난성, 정저우 대학교 및 정저우 대학교 물리학부는 Li Xinliang의 생활 및 과학 연구 환경에 큰 지원을 제공하고 가정에서의 걱정을 해소하는 데 도움을 주었습니다.이제 반년여 만에 자체 연구진을 꾸렸지만, 연구 기반에 따라 향후 업무 방향도 정했다”고 말했다. 우선 배터리 성능과 안정성 향상을 목표로 하고 있으며, 관련 솔루션이 실현 가능한지 여부를 판단하기 위해 많은 과학적 연구 실습을 통해 프론티어 방향에 대한 일부 탐사 프로그램과 현장의 열린 과학적 문제를 확인합니다.이 기간에는 몇 가지 기술적 문제를 해결하고 몇 가지 기본적인 혁신 이론 모델을 제시하며 해당 분야에서 작은 한 걸음을 내딛는 것이 더 나을 것입니다.”라고 그는 말했습니다.

앞으로 갈 길이 멀다.배수 배터리 기술의 개발과 탐구에서 실패와 좌절은 가장 흔한 일이지만 Li Xinliang은 항상 이익이 있을 것이라고 믿습니다.가까운 미래에 그는 복잡하고 안전한 에너지 저장을 기반으로 독창적인 연구팀을 구성하고 국가의 주요 기술 요구 사항에 연구를 집중하며 자신의 기여를 위해 노력하기를 희망합니다.”기술 발전과 향상된 경제적 타당성을 통해 우리는 국가, 사회 및 일반 소비자에게 더욱 신뢰할 수 있고 환경적으로 안전한 에너지 솔루션을 제공하기 위해 배수 배터리 기술이 향후 시장에 점진적으로 진입할 것으로 기대합니다.”라고 Li Xinliang은 자신있게 말했습니다.