Energia este forța motrice pentru dezvoltarea societății umane.În ultimii ani, ca obiective de dezvoltare globală „vârf de carbon, carbon neutru”, bazate pe utilizarea energiei regenerabile a stocării în masă a energiei și popularizarea vehiculelor cu energie noi a devenit tendința inevitabil de dezvoltare, oameni pentru siguranță, protecția mediului, energie ridicată densitate, cererea de baterie cu costuri reduse mai urgent, de asemenea, pentru oamenii de știință să exploreze o nouă generație de baterie a prezentat cerințe mai mari.În acest context, bateriile cu ioni de zinc cu drenaj sunt considerate una dintre cele mai potențiale tehnologii durabile de stocare a energiei datorită siguranței ridicate, costurilor reduse și ecologice.Direcția de cercetare a lui Li Xinliang, profesor la Școala de Fizică a Universității Zhengzhou, este strâns legată de acest domeniu.

De-a lungul anilor, Li Xinliang s-a dedicat cercetării științifice și a realizat o serie de realizări inovatoare în cercetarea științifică în cercetarea și dezvoltarea sistemului de stocare a energiei bateriei de drenaj / baterie cu halogen și a dispozitivelor de absorbție / ecranare a undelor electromagnetice.” Din fericire, cercetarea mea personală interesele sunt în concordanță cu nevoile de dezvoltare strategică națională, așa că am depășit dificultățile și caut adevărul și responsabilitatea”, a spus el.

Cu picioarele pe pământ, pas cu pas pe drumul cercetării științifice

Totul ar trebui să fie cu picioarele pe pământ, pentru că este ușor, nu este dificil.Calea de cercetare științifică a lui Li Xinliang este mai degrabă o portretizare a celor mai mulți studenți obișnuiți.În 2011, a fost admis la Universitatea de Tehnologia Luminii Zhengzhou, cu specializare în fizică și inginerie electronică.Cercetările privind stocarea energiei nu erau populare la acea vreme.La facultate, în timp ce avea un vis, se simțea mai confuz.

Odată cu studiul aprofundat al cercetării privind stocarea energiei, Li Xinliang a descoperit treptat că realizările cercetării științifice în acest domeniu pot fi aplicate și transformate cu adevărat.Pentru a studia în continuare cercetarea științifică în domenii conexe, a studiat pentru master și doctorat la Northwestern Polytechnical University și City University of Hong Kong după absolvire.Tot în etapa ulterioară i-a întâlnit pe profesorul Yin Xiaowei și pe profesorul Zhi Chunyan, care au avut o influență importantă asupra carierei sale de cercetare științifică.

Li Xinliang a spus răspicat că a experimentat o perioadă de confuzie după absolvire.A fost sub îndrumarea profesorului Yin Xiaowei, profesorul său, care și-a stabilit direcția de cercetare asupra materialelor rezistente la radiații și a pornit pas cu pas pe drumul cercetării științifice.În timpul șederii sale la Universitatea City din Hong Kong, Li Xinliang, sub îndrumarea conducătorului de doctorat, profesorul Zhi Chunyan, a combinat cercetările privind materialele rezistente la radiații cu subiecte de stocare a energiei și a efectuat cercetări privind stocarea sigură a energiei și electronice flexibile, astfel încât ca să servească nevoilor potențiale ale țării în domenii civile și importante.În plus, în timpul masteratului, cei doi tutori i-au oferit lui Li Xinliang un mediu de cercetare științifică foarte liber, astfel încât să poată juca pe deplin inițiativa sa subiectivă și să exploreze și să avanseze constant condus de interesul său.” La început, planificarea și obiectivele viitoare ale cercetării științifice erau vagi.Sub îndrumarea lor pas cu pas am crescut foarte mult.Fără ajutorul lor, cred că nu am nicio șansă să pornesc pe acest drum al cercetării științifice”, a spus Li Xinliang.

Pentru ca cercetarea sa științifică să funcționeze cât mai curând posibil, după absolvire, Li Xinliang s-a alăturat Universității din Hong Kong-Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd., implicată în cercetarea științifică privind stocarea în siguranță a energiei.Li Xinliang este conștient de faptul că mai este un drum lung de parcurs de la laborator la aplicația întreprinderii, în special în procesul de obținere a rezultatelor cercetării de laborator până la producția de produse în masă, vor exista multe probleme „puse la scară largă” și dificultăți.În această perioadă de lucru în Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd., Li Xinliang a încercat să-și schimbe activitatea de cercetare științifică de la orientată spre probleme la orientată spre cercetare și pe aplicație, ceea ce a oferit o perspectivă mai cuprinzătoare pentru viitoarea sa cercetare științifică. subiecte.

 Pe baza situației actuale, inovația de cercetare a bateriei sistemului de apă

În septembrie 2020, China a declarat în mod clar obiectivul de „vârf de carbon” până în 2030 și de „neutralitate de carbon” până în 2060.

Pe măsură ce energia nouă devine o tendință astăzi, bateriile au fost utilizate pe scară largă în vehiculele cu energie nouă, în echipamentele electronice de larg consum și în tot felul de sisteme de stocare a energiei.În acest context social, Li Xinliang își asumă responsabilitatea cercetătorilor științifici și este dornic să facă ceva în domenii conexe.

După cum știm cu toții, bateriile litiu-ion, utilizate pe scară largă în vehiculele cu energie nouă, au avantajele unei densități mari de energie, volum mic, greutate redusă și durată lungă de viață.Cu toate acestea, bateriile cu litiu necesită etanșare extrem de ridicată, mai ales în timpul serviciului pentru a izola apa și oxigenul mediului, odată ce bateria a fost întâlnită, cum ar fi coliziunea, extrudarea și alte ambalaje ale bateriei, bateria poate declanșa o serie de reacții exoterme în lanț și chiar incendii și explozii... În acest context, Li Xinliang consideră că dezvoltarea unor baterii de apă mai sigure, verzi și mai stabile pentru a satisface nevoile domeniului de stocare sigură a energiei acordă o mare atenție caracteristicilor de siguranță a bateriilor, în special electronicii portabile și chiar dispozitivele medicale implantate interne în contact direct cu corpul uman.

Li Xinliang a spus, bateria de drenaj ca o nouă tehnologie a bateriei, cu siguranță internă și capacitate de încărcare și descărcare rapidă, poate prelungi durata de viață a bateriei, iar bateria are capacitatea de a face față unei varietăți de scenarii dure de stocare a energiei / energie, în surse regenerabile. sistem de stocare a energiei, vehicule electrice și produse electronice portabile și alte domenii au o perspectivă largă de aplicare.” Prin urmare, direcția principală a cercetării noastre este acum de a dezvolta baterii de drenaj pentru a umple golul din lanțul de aprovizionare pe piața actuală de stocare sigură a energiei pentru baterii litiu-ion.Între timp, în cercetările viitoare, luăm în considerare, de asemenea, includerea problemelor de radiații în fundaluri electromagnetice / infraroșu complexe în evaluarea dinamică a siguranței serviciului”, a spus el.

În acest proces, Li Xinliang și echipa sa de cercetare au efectuat mai întâi proiectarea generală a bateriei de drenaj pentru a asigura adaptabilitatea ridicată a fiecărei părți a componentelor bateriei.În al doilea rând, au introdus sisteme de monitorizare a temperaturii și tensiunii, precum și dispozitive de protecție la supracurent și supratensiune, pentru a monitoriza funcționarea bateriei în timp real și a urmări apariția unor condiții anormale.În plus, folosesc și modificarea electrodului și a electroliților pentru a îmbunătăți performanța electrochimică a bateriilor de drenaj, reducând în același timp posibilele reacții secundare în procesul de service al bateriilor de drenaj, astfel încât să îmbunătățească siguranța și stabilitatea bateriilor de drenaj.

Purtătorul de electroliți —— apa este un solvent ieftin, regenerabil și prietenos cu mediul.În comparație cu solventul organic din bateriile organice tradiționale, apa are o siguranță inerentă și un cost mai mic, cu un impact mai mic asupra mediului.În plus, bateriile de apă sunt, de asemenea, regenerabile.Apa și sărurile metalice sunt resurse regenerabile, care pot reduce consumul de resurse și pot reduce cererea de metale rare.Cu toate acestea, folosind apa ca electrolit, există un dezavantaj, adică fereastra de tensiune stabilă a apei este îngustă și poate reacționa cu electrodul, în special cu extrema negativă a metalului, ceea ce duce la reducerea duratei de viață a bateriei.Pe baza rezultatelor cercetării relevante, Li Xinliang se angajează, de asemenea, în dezvoltarea de noi baterii cu halogen de înaltă densitate energetică.

Datorită avantajelor potențialului redox ridicat, costului redus și resurselor abundente, halogenul prezintă perspective mari de aplicare în materialele electrozilor.În acest context, echipa Li Xinliang a propus o strategie eficientă de modulare a electroliților pentru a realiza halogen în sistemul de stocare a energiei de conversie de tranziție multivalentă reversibilă și pentru a alege o sare halogenă mai sigură ca sursă activă de halogen, înlocuind materialul unic cu halogen tradițional ca dovadă a conceptului, construind un halogen de înaltă performanță fără precedent, bazat pe baterie chimică cu conversie multielectronică.Merită menționat faptul că printr-o serie de cercetări și explorări științifice au crescut cu succes densitatea de energie a bateriilor cu halogen la mai mult de 200% din valoarea inițială, îmbunătățind semnificativ capacitatea de stocare a energiei bateriilor cu halogen.În plus, noul mecanism redox dezvoltat de echipa lui Li Xinliang arată o excelentă adaptabilitate la temperaturi scăzute, ceea ce extinde foarte mult scenariile de aplicare ale bateriilor cu halogen.

 Calmează-ne atitudinea și promovează cercetarea științifică

Cercetare științifică, de mult timp.Li Xinliang știe că îmbunătățirea performanței bateriilor de drenaj nu se realizează peste noapte.Uneori, un test de performanță poate dura un an sau ani pentru a vedea rezultate, ceea ce va întâmpina o serie de probleme.” Când întâmpinăm probleme, în primul rând, trebuie să citim pe larg literatura și să învățăm din experiența și lecțiile altora.În al doilea rând, trebuie să discutăm cu mentorii și colegii noștri și să facem un brainstorming, ceea ce va fi întotdeauna fructuos”, a spus Li Xinliang.

Anul 2023 este un nou punct de cotitură pentru viața lui Li Xinliang.Anul acesta, la vârsta de 30 de ani, s-a întors în orașul natal din provincia Henan și a venit la Școala de Fizică a Universității Zhengzhou pentru a efectua lucrări de cercetare științifică.” Sunt doar unul dintre oamenii care trebuie să se întoarcă mereu pentru a umple „Depresia tehnologică”, a spus el.Odată cu introducerea talentelor de cercetare științifică, atât provincia Henan, Universitatea Zhengzhou, cât și Școala de Fizică a Universității Zhengzhou i-au oferit lui Li Xinliang un mare sprijin în mediul său de viață și de cercetare științifică și l-au ajutat să-și elimine grijile acasă.Acum, în mai bine de jumătate de an, și-a înființat propria echipă de cercetare, dar a determinat și direcția viitoare de lucru conform fundației sale de cercetare.” În primul rând, ne propunem să îmbunătățim performanța și stabilitatea bateriei și să dezvoltăm unele programe de explorare pentru direcția de frontieră și probleme științifice deschise în domeniu, printr-o mulțime de practică de cercetare științifică, pentru a judeca dacă soluțiile relevante sunt fezabile.În această perioadă, ar fi mai bine să rezolvăm unele probleme tehnice, să propunem câteva modele teoretice de bază ale inovației și să facem un pas mic în domeniu”, a spus el.

Drumul de urmat este un drum lung de parcurs.În dezvoltarea și explorarea tehnologiei bateriilor de drenaj, eșecul și frustrarea sunt cele mai comune lucruri, dar Li Xinliang crede întotdeauna că vor exista întotdeauna câștiguri.În viitorul apropiat, el speră să construiască o echipă de cercetare unică bazată pe stocarea de energie complexă și sigură, să-și concentreze cercetările pe nevoile tehnologice majore ale țării și să se străduiască să-și aducă propria contribuție.” Cu progresele tehnologice și fezabilitate economică îmbunătățită, putem Așteptați-vă să vedeți tehnologia bateriilor de drenaj să intre treptat pe piață în următorii ani pentru a oferi soluții energetice mai fiabile și sigure pentru mediu pentru țară, societate și consumatori obișnuiți”, a spus Li Xinliang cu încredere.