Energie is de drijvende kracht achter de ontwikkeling van de menselijke samenleving.In de afgelopen jaren, toen de mondiale ‘koolstofpiek, koolstofneutrale’ ontwikkelingsdoelstellingen, gebaseerd op het gebruik van hernieuwbare energie, massa-energieopslag en de popularisering van nieuwe energievoertuigen, de onvermijdelijke trend van ontwikkeling zijn geworden, zijn mensen voor veiligheid, milieubescherming, hoge energie-efficiëntie dichtheid, goedkope batterijvraag urgenter, het is ook voor wetenschappers om een ​​nieuwe generatie batterijen te verkennen, die hogere eisen stelt.In deze context worden zinkionbatterijen met drainage beschouwd als een van de meest potentiële technologieën voor duurzame energieopslag vanwege hun hoge veiligheid, lage kosten en milieuvriendelijkheid.De onderzoeksrichting van Li Xinliang, hoogleraar aan de School of Physics van de Zhengzhou Universiteit, is nauw verwant aan dit vakgebied.

In de loop der jaren heeft Li Xinliang zich toegelegd op wetenschappelijk onderzoek en een reeks innovatieve wetenschappelijke onderzoeksresultaten behaald op het gebied van onderzoek en ontwikkeling van energieopslagsystemen voor drainagebatterijen / halogeenbatterijen en apparaten voor absorptie / afscherming van elektromagnetische golven. belangen zijn in lijn met de nationale strategische ontwikkelingsbehoeften, dus ik heb moeilijkheden overwonnen en zoek naar waarheid en verantwoordelijkheid.’ Hij zei.

Nuchter, stap voor stap op weg naar wetenschappelijk onderzoek

Alles moet nuchter zijn om te doen, want het is gemakkelijk, niet doen is moeilijk.Het wetenschappelijke onderzoekspad van Li Xinliang lijkt meer op een portret van de meeste gewone studenten.In 2011 werd hij toegelaten tot de Zhengzhou University of Light Technology, met als hoofdvak natuurkunde en elektronische techniek.Het onderzoek naar energieopslag was destijds niet populair.Terwijl hij op de universiteit een droom had, voelde hij zich meer verward.

Met de diepgaande studie van onderzoek naar energieopslag ontdekte Li Xinliang geleidelijk dat de wetenschappelijke onderzoeksresultaten op dit gebied echt kunnen worden toegepast en getransformeerd.Om het wetenschappelijk onderzoek op aanverwante gebieden verder te bestuderen, studeerde hij na zijn afstuderen voor master- en doctoraten aan de Northwestern Polytechnical University en City University of Hong Kong.Het was ook in de latere fase dat hij professor Yin Xiaowei en professor Zhi Chunyan ontmoette, die een belangrijke invloed hadden op zijn wetenschappelijke onderzoekscarrière.

Li Xinliang zei ronduit dat hij na zijn afstuderen een periode van verwarring ervoer.Het was onder leiding van professor Yin Xiaowei, de mentor van zijn master, die zijn onderzoeksrichting op het gebied van stralingsbestendige materialen bepaalde en stap voor stap de weg van wetenschappelijk onderzoek insloeg.Tijdens zijn verblijf aan de City University van Hong Kong heeft Li Xinliang, onder leiding van promotor professor Zhi Chunyan, het onderzoek naar stralingsbestendige materialen gecombineerd met onderwerpen op het gebied van energieopslag, en onderzoek gedaan naar veilige energieopslag en flexibele draagbare elektronica. om tegemoet te komen aan de potentiële behoeften van het land op civiele en belangrijke terreinen.Bovendien boden de twee docenten Li Xinliang tijdens zijn masteropleiding een zeer vrije wetenschappelijke onderzoeksomgeving, zodat hij zijn subjectieve initiatief ten volle kon benutten en voortdurend kon verkennen en vooruitgang kon boeken, gedreven door zijn interesse. planning en toekomstige doelen voor wetenschappelijk onderzoek waren vaag.Onder hun stapsgewijze begeleiding ben ik veel opgegroeid.Zonder hun hulp denk ik dat ik geen kans heb om deze weg van wetenschappelijk onderzoek te bewandelen”, aldus Li Xinliang.

Om zijn wetenschappelijk onderzoek zo snel mogelijk te laten werken, trad Li Xinliang na zijn afstuderen in dienst bij de City University of Hong Kong-Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd., waar hij zich bezighield met wetenschappelijk onderzoek naar veilige energieopslag.Li Xinliang is zich er terdege van bewust dat er nog een lange weg te gaan is van het laboratorium naar de bedrijfstoepassing, vooral in het proces van de laboratoriumonderzoeksresultaten naar de productie van massaproducten. Er zullen veel “grootschalige” problemen zijn en moeilijkheden.Tijdens deze periode dat hij bij Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd. werkte, probeerde Li Xinliang zijn wetenschappelijk onderzoekswerk te veranderen van probleemgericht naar onderzoeksgericht en toepassingsgericht, wat een uitgebreider perspectief bood voor zijn toekomstige wetenschappelijke onderzoek. onderwerpen.

 Gebaseerd op de huidige situatie, de innovatie van onderzoek naar watersysteembatterijen

In september 2020 verklaarde China duidelijk het doel van een ‘koolstofpiek’ in 2030 en ‘koolstofneutraliteit’ in 2060.

Nu nieuwe energie tegenwoordig een trend wordt, worden batterijen op grote schaal gebruikt in voertuigen voor nieuwe energie, consumentenelektronica en allerlei soorten energieopslagsystemen.Met deze sociale achtergrond neemt Li Xinliang de verantwoordelijkheid van wetenschappelijke onderzoekers op zich en wil hij graag iets doen op aanverwante terreinen.

Zoals we allemaal weten, hebben lithium-ionbatterijen, die veel worden gebruikt in nieuwe energievoertuigen, de voordelen van een hoge energiedichtheid, een klein volume, een laag gewicht en een lange levensduur.Lithiumbatterijen vereisen echter een extreem hoge afdichting, vooral tijdens de dienst om de water- en zuurstofomgeving te isoleren. Zodra de batterij wordt aangetroffen, zoals botsingen, extrusie en andere batterijverpakkingen, kan de batterij een reeks exotherme kettingreacties veroorzaken, en zelfs brand en explosie... In deze context is Li Xinliang van mening dat bij de ontwikkeling van veiligere, groenere en stabielere waterbatterijen om aan de behoeften op het gebied van veilige energieopslag te voldoen veel aandacht wordt besteed aan de veiligheidskenmerken van batterijen, vooral de draagbare elektronica en zelfs interne geïmplanteerde medische apparaten in direct contact met het menselijk lichaam.

Li Xinliang zei dat de afvoerbatterij als nieuwe batterijtechnologie, met interne veiligheid en snel laad- en ontlaadvermogen, de levensduur van de batterij kan verlengen en dat de batterij het vermogen heeft om met een verscheidenheid aan zware energieopslag- / energiescenario's om te gaan, in hernieuwbare energiebronnen. energieopslagsystemen, elektrische voertuigen en draagbare elektronische producten en andere velden hebben een breed toepassingsperspectief. Daarom is de hoofdrichting van ons onderzoek nu het ontwikkelen van drainagebatterijen om de leemte in de toeleveringsketen op te vullen in de huidige markt voor veilige energieopslag voor lithium-ion batterijen.In de tussentijd overwegen we in toekomstig onderzoek ook om stralingskwesties in complexe elektromagnetische / infrarode achtergronden op te nemen in de dynamische beoordeling van de veiligheid van diensten.”

Tijdens dit proces voerden Li Xinliang en zijn onderzoeksteam eerst het algemene ontwerp van de afvoerbatterij uit om de hoge aanpasbaarheid van elk onderdeel van de batterijcomponenten te garanderen.Ten tweede introduceerden ze temperatuur- en spanningsbewakingssystemen, evenals overstroom- en overspanningsbeveiligingsapparatuur, om de werking van de batterij in realtime te monitoren en het optreden van abnormale omstandigheden te volgen.Daarnaast gebruiken ze ook de elektrode- en elektrolytmodificatie om de elektrochemische prestaties van afvoerbatterijen te verbeteren en tegelijkertijd de mogelijke nevenreacties in het serviceproces van afvoerbatterijen te verminderen, om de veiligheid en stabiliteit van afvoerbatterijen te verbeteren.

De elektrolytdrager —— water is een goedkoop, hernieuwbaar en milieuvriendelijk oplosmiddel.Vergeleken met het organische oplosmiddel in traditionele organische batterijen heeft water inherente veiligheid en lagere kosten, met minder impact op het milieu.Bovendien zijn waterbatterijen ook hernieuwbaar.Water- en metaalzouten zijn hernieuwbare hulpbronnen, die het verbruik van hulpbronnen kunnen verminderen en de vraag naar zeldzame metalen kunnen verminderen.Het gebruik van water als elektrolyt heeft echter een nadeel: het stabiele spanningsvenster van water is smal en kan reageren met de elektrode, vooral met het negatieve uiterste van het metaal, wat resulteert in een kortere levensduur van de batterij.Op basis van de relevante onderzoeksresultaten zet Li Xinliang zich ook in voor de ontwikkeling van nieuwe halogeenbatterijen met hoge energiedichtheid.

Vanwege de voordelen van een hoog redoxpotentieel, lage kosten en overvloedige hulpbronnen, vertoont halogeen uitstekende toepassingsmogelijkheden in elektrodematerialen.Tegen deze achtergrond heeft het Li Xinliang-team een ​​efficiënte strategie voor elektrolytmodulatie voorgesteld om halogeen te realiseren in een conversie-energieopslagsysteem met een omkeerbare multivalente transitie, en een veiliger halogenidezout als actieve halogeenbron te kiezen, het traditionele enkelvoudige halogeenmateriaal te vervangen als proof of concept, een ongekend krachtig halogeen op basis van chemische multi-elektronenconversiebatterij.Het is vermeldenswaard dat ze door een reeks wetenschappelijk onderzoek en verkenningen met succes de energiedichtheid van halogeenbatterijen hebben verhoogd tot meer dan 200% van de oorspronkelijke waarde, waardoor de energieopslagcapaciteit van halogeenbatterijen aanzienlijk is verbeterd.Bovendien vertoont het nieuwe redoxmechanisme, ontwikkeld door het team van Li Xinliang, een uitstekend aanpassingsvermogen bij lage temperaturen, waardoor de toepassingsscenario's van halogeenbatterijen aanzienlijk worden uitgebreid.

 Kalmeer onze houding en promoot wetenschappelijk onderzoek

Wetenschappelijk onderzoek, een lange tijd.Li Xinliang weet dat de prestatieverbetering van afvoerbatterijen niet van de ene op de andere dag wordt bereikt.Soms kan het een jaar of jaren duren voordat een prestatietest resultaat oplevert, wat een reeks problemen met zich meebrengt. Als we problemen tegenkomen, moeten we allereerst de literatuur uitgebreid lezen en leren van de ervaringen en lessen van anderen.Ten tweede moeten we met onze mentoren en collega's overleggen en brainstormen, wat altijd vruchtbaar zal zijn”, aldus Li Xinliang.

Het jaar 2023 is een nieuw keerpunt in het leven van Li Xinliang.Dit jaar keerde hij op 30-jarige leeftijd terug naar zijn geboorteplaats in de provincie Henan en kwam naar de School of Physics van de Zhengzhou Universiteit om wetenschappelijk onderzoekswerk uit te voeren. 'tech-depressie'.” Zei hij.Als introductie van wetenschappelijk onderzoekstalent hebben zowel de provincie Henan, de Zhengzhou Universiteit als de School of Physics van de Zhengzhou Universiteit Li Xinliang grote steun gegeven in zijn woon- en wetenschappelijke onderzoeksomgeving, en hem geholpen zijn zorgen thuis weg te nemen.Nu, over ruim een ​​half jaar, heeft hij zijn eigen onderzoeksteam opgezet, maar heeft hij volgens zijn onderzoeksbasis ook de toekomstige werkrichting bepaald.” In de eerste plaats willen we de prestaties en stabiliteit van de batterij verbeteren en ontwikkelen een aantal verkenningsprogramma's voor de frontierrichting en open wetenschappelijke vraagstukken in het veld, door middel van veel wetenschappelijke onderzoekspraktijk, om te beoordelen of de relevante oplossingen haalbaar zijn.In deze periode zou het beter zijn om enkele technische problemen op te lossen, enkele theoretische basismodellen voor innovatie naar voren te brengen en een kleine stap in het veld te zetten.”

De weg die voor ons ligt is nog een lange weg te gaan.Bij de ontwikkeling en verkenning van de technologie voor drainagebatterijen zijn mislukkingen en frustraties de meest voorkomende dingen, maar Li Xinliang gelooft altijd dat er altijd winst zal zijn.In de nabije toekomst hoopt hij een uniek onderzoeksteam op te bouwen, gebaseerd op complexe en veilige energieopslag, zijn onderzoek te richten op de belangrijkste technologische behoeften van het land, en ernaar te streven zijn eigen bijdrage te leveren.” Met technologische vooruitgang en verbeterde economische haalbaarheid kunnen we Ik verwacht dat de drainagebatterijtechnologie de komende jaren geleidelijk op de markt zal komen om betrouwbaardere en milieuveiligere energieoplossingen te bieden voor het land, de samenleving en de gewone consument”, zei Li Xinliang vol vertrouwen.