Energi er drivkraften for utviklingen av det menneskelige samfunn.I de siste årene, ettersom de globale "karbontopp, karbonnøytrale" utviklingsmålene, basert på fornybar energiutnyttelse av masseenergilagring og popularisering av nye energikjøretøyer har blitt den uunngåelige trenden for utvikling, mennesker for sikkerhet, miljøvern, høy energi tetthet, lav pris batteri etterspørselen mer presserende, det også for forskere å utforske en ny generasjon av batteri fremsatt høyere krav.I denne sammenhengen anses drenerende sinkionbatterier som en av de mest potensielle teknologiene for bærekraftig energilagring på grunn av deres høye sikkerhet, lave kostnader og miljøvennlighet.Forskningsretningen til Li Xinliang, en professor ved School of Physics ved Zhengzhou University, er nært knyttet til dette feltet.

Gjennom årene har Li Xinliang viet seg til vitenskapelig forskning og oppnådd en rekke innovative vitenskapelige forskningsprestasjoner innen forskning og utvikling av dreneringsbatteri / halogenbatteri energilagringssystem og elektromagnetisk bølgeabsorpsjon / skjermingsenheter. ”Heldigvis, min personlige forskning interesser er i tråd med de nasjonale strategiske utviklingsbehovene, så jeg har overvunnet vanskeligheter og søker sannhet og ansvar.» sa han.

Jordnær, steg for steg på veien til vitenskapelig forskning

Alt skal være jordnært å gjøre, for det er enkelt, ikke er vanskelig.Li Xinliangs vitenskapelige forskningsvei er mer som en skildring av de fleste vanlige studenter.I 2011 ble han tatt opp ved Zhengzhou University of Light Technology, med hovedfag i fysikk og elektronisk ingeniørfag.Forskningen på energilagring var ikke populær på den tiden.På college, mens han hadde en drøm, følte han seg mer forvirret.

Med den dyptgående studien av energilagringsforskning fant Li Xinliang gradvis at de vitenskapelige forskningsresultatene på dette feltet virkelig kan brukes og transformeres.For å studere videre vitenskapelig forskning innen beslektede felt, studerte han for master- og doktorgrader ved Northwestern Polytechnical University og City University of Hong Kong etter endt utdanning.Det var også i det senere stadiet han møtte professor Yin Xiaowei og professor Zhi Chunyan, som hadde en viktig innflytelse på hans vitenskapelige forskerkarriere.

Li Xinliang sa rett ut at han opplevde en periode med forvirring etter endt utdanning.Det var under veiledning av professor Yin Xiaowei, hans masterlærer, som satte sin forskningsretning på strålingsmotstandsmaterialer og tok fatt på veien for vitenskapelig forskning steg for steg.Under oppholdet ved City University of Hong Kong har Li Xinliang, under veiledning av doktorgradsveileder professor Zhi Chunyan, kombinert forskningen på strålingsmotstandsmaterialer med energilagringsemner, og utført forskning på sikker energilagring og fleksibel bærbar elektronikk, så for å betjene landets potensielle behov på sivile og viktige områder.I tillegg, i løpet av mastergraden, ga de to veilederne Li Xinliang et veldig fritt vitenskapelig forskningsmiljø, slik at han kunne spille fullt ut til sitt subjektive initiativ og hele tiden utforske og gå videre drevet av sin interesse.» I begynnelsen, min planlegging og fremtidige mål for vitenskapelig forskning var vage.Det var under deres trinnvise veiledning at jeg vokste opp mye.Uten deres hjelp tror jeg at jeg ikke har noen sjanse til å ta fatt på denne veien for vitenskapelig forskning.» sa Li Xinliang.

For å få sin vitenskapelige forskning til å fungere så snart som mulig, etter endt utdanning, sluttet Li Xinliang seg til City University of Hong Kong-Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd. engasjert i sikker energilagring vitenskapelig forskning.Li Xinliang er godt klar over at det fortsatt er en lang vei å gå fra laboratoriet til bedriftsapplikasjonen, spesielt i prosessen med laboratorieforskningsresultater til produksjon av masseprodukter, vil det være mange "sette storskala" problemer og vanskeligheter.I løpet av denne perioden med å jobbe i Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd., prøvde Li Xinliang å endre sitt vitenskapelige forskningsarbeid fra problemorientert til forskningsorientert og applikasjonsorientert, noe som ga et mer omfattende perspektiv for hans fremtidige vitenskapelige forskning emner.

 Basert på dagens situasjon, innovasjon av vannsystem batteri forskning

I september 2020 uttalte Kina klart målet om «karbontopp» innen 2030 og «karbonnøytralitet» innen 2060.

Ettersom ny energi blir en trend i dag, har batterier blitt mye brukt i nye energikjøretøyer, forbrukerelektronikk og alle slags energilagringssystemer.I denne sosiale bakgrunnen påtar Li Xinliang ansvaret til vitenskapelige forskere og er ivrig etter å gjøre noe på relaterte felt.

Som vi alle vet, har litium-ion-batterier, mye brukt i nye energikjøretøyer, fordelene med høy energitetthet, lite volum, lav vekt og lang levetid.Litiumbatterier krever imidlertid ekstremt høy forsegling, spesielt under tjenesten for å isolere vann- og oksygenmiljøet, når batteriet først har støtt på som kollisjon, ekstrudering og annen batteriemballasje, kan batteriet utløse en rekke eksoterme kjedereaksjoner, og til og med brann og eksplosjon ... I denne sammenhengen mener Li Xinliang at utviklingen av mer trygge, grønne, mer stabile vannbatterier for å møte behovene til feltet for sikker energilagring legger stor vekt på batterisikkerhetsegenskaper, spesielt den bærbare elektronikken og til og med internt implantert medisinsk utstyr i direkte kontakt med menneskekroppen.

Li Xinliang sa, dreneringsbatteri som en ny batteriteknologi, med intern sikkerhet og rask lading og utladningsevne, kan forlenge levetiden til batteriet og batteriet har evnen til å håndtere en rekke tøffe energilagring / energiscenarioer, i fornybar energilagringssystem, elektriske kjøretøy og bærbare elektroniske produkter og andre felt har et bredt anvendelsesperspektiv. Derfor er hovedretningen for vår forskning nå å utvikle dreneringsbatterier for å fylle gapet i forsyningskjeden i det nåværende markedet for trygg energilagring for litium-ion-batterier.I mellomtiden, i fremtidig forskning, vurderer vi også å inkludere strålingsproblemer i komplekse elektromagnetiske / infrarøde bakgrunner i den dynamiske vurderingen av tjenestesikkerhet.» sa han.

I denne prosessen utførte Li Xinliang og hans forskerteam først den overordnede utformingen av dreneringsbatteriet for å sikre den høye tilpasningsevnen til hver del av batterikomponentene.For det andre introduserte de temperatur- og spenningsovervåkingssystemer, samt overstrøm- og overspenningsbeskyttelsesenheter, for å overvåke batteridriften i sanntid og spore forekomsten av unormale forhold.I tillegg bruker de også elektrode- og elektrolyttmodifikasjonen for å forbedre den elektrokjemiske ytelsen til dreneringsbatterier samtidig som de reduserer mulige bireaksjoner i serviceprosessen til dreneringsbatterier, for å forbedre sikkerheten og stabiliteten til dreneringsbatterier.

Elektrolyttbæreren —— vann er et rimelig, fornybart og miljøvennlig løsningsmiddel.Sammenlignet med det organiske løsningsmidlet i tradisjonelle organiske batterier, har vann iboende sikkerhet og lavere kostnader, med mindre påvirkning på miljøet.I tillegg er vannbatterier også fornybare.Vann og metallsalter er fornybare ressurser, som kan redusere ressursforbruket og redusere etterspørselen etter sjeldne metaller.Ved å bruke vann som elektrolytt er det imidlertid en ulempe, det vil si at det stabile spenningsvinduet til vann er smalt og kan reagere med elektroden, spesielt det negative ytterpunktet av metallet, noe som resulterer i reduksjon av batteriets levetid.På grunnlag av relevante forskningsresultater er Li Xinliang også forpliktet til utviklingen av nye halogenbatterier med høy energitetthet.

På grunn av fordelene med høyt redokspotensial, lave kostnader og rikelig med ressurser, viser halogen gode bruksmuligheter i elektrodematerialer.I denne bakgrunnen la Li Xinliang-teamet frem en effektiv elektrolyttmodulasjonsstrategi for å realisere halogen i konverteringsenergilagringssystem med reversibel multivalent overgang, og velge sikrere halogenidsalt som aktiv halogenkilde erstatte tradisjonelt halogen enkeltmateriale som et proof of concept, bygge et enestående høyytelses halogen basert på multielektronkonvertering kjemisk batteri.Det er verdt å nevne at de gjennom en rekke vitenskapelig forskning og utforskning med suksess økte energitettheten til halogenbatterier til mer enn 200% av den opprinnelige verdien, noe som betydelig forbedret energilagringskapasiteten til halogenbatterier.I tillegg viser den nye redoksmekanismen utviklet av Li Xinliangs team utmerket tilpasningsevne ved lav temperatur, noe som i stor grad utvider bruksscenarioene til halogenbatterier.

 Rolig holdningen vår og fremme vitenskapelig forskning

Vitenskapelig forskning, lang tid.Li Xinliang vet at ytelsesforbedringen til dreneringsbatterier ikke oppnås over natten.Noen ganger kan en ytelsestest ta et år eller år å se resultater, som vil støte på en rekke problemer.» Når vi støter på problemer, må vi først og fremst lese litteraturen grundig og lære av andres erfaringer og lærdom.For det andre må vi diskutere med våre mentorer og kolleger og brainstorme, noe som alltid vil være fruktbart, sa Li Xinliang.

Året 2023 er et nytt vendepunkt for Li Xinliangs liv.I år, som 30-åring, vendte han tilbake til hjembyen Henan-provinsen og kom til School of Physics ved Zhengzhou University for å utføre vitenskapelig forskningsarbeid." 'teknologisk depresjon'." sa han.Som introduksjonen av vitenskapelige forskningstalenter har både Henan-provinsen, Zhengzhou University og School of Physics ved Zhengzhou University gitt Li Xinliang stor støtte i hans levende og vitenskapelige forskningsmiljø, og hjulpet ham med å eliminere bekymringene hjemme.Nå, på mer enn et halvt år, har han satt opp sitt eget forskningsteam, men også bestemt den fremtidige arbeidsretningen i henhold til sitt forskningsgrunnlag.» Først og fremst har vi som mål å forbedre ytelsen og stabiliteten til batteriet, og utvikle noen leteprogrammer for grenseretningen og åpne vitenskapelige problemstillinger i feltet, gjennom mye vitenskapelig forskningspraksis, for å bedømme om de relevante løsningene er gjennomførbare.I denne perioden ville det være bedre å løse noen tekniske problemer, legge frem noen grunnleggende innovasjonsteoretiske modeller, og presse frem et lite skritt i feltet.» sa han.

Veien videre er en lang vei å gå.I utviklingen og utforskningen av dreneringsbatteriteknologi er feil og frustrasjon de vanligste tingene, men Li Xinliang tror alltid at det alltid vil være gevinster.I nær fremtid håper han å bygge et unikt forskerteam basert på kompleks og sikker energilagring, fokusere sin forskning på landets store teknologiske behov, og strebe etter å gi sitt eget bidrag.» Med teknologiske fremskritt og forbedret økonomisk gjennomførbarhet kan vi forventer å se dreneringsbatteriteknologi gradvis komme inn på markedet i de kommende årene for å gi mer pålitelige og miljøsikre energiløsninger for landet, samfunnet og vanlige forbrukere.» sa Li Xinliang selvsikkert.