Энергия является движущей силой развития человеческого общества.В последние годы, поскольку глобальные цели развития «углеродный пик, углеродно-нейтральный», основанные на использовании возобновляемых источников энергии, массовом хранении энергии и популяризации новых энергетических транспортных средств, стали неизбежной тенденцией развития, люди за безопасность, защиту окружающей среды, высокую энергию плотность, низкая стоимость батареи требуют более актуальных, это также для ученых, чтобы изучить новое поколение батарей, выдвинуло более высокие требования.В этом контексте дренажные ионно-цинковые батареи рассматриваются как одна из наиболее потенциально устойчивых технологий хранения энергии из-за их высокой безопасности, низкой стоимости и экологичности.С этой областью тесно связано направление исследований Ли Синьляна, профессора факультета физики Университета Чжэнчжоу.

На протяжении многих лет Ли Синьлян посвятил себя научным исследованиям и добился ряда инновационных научных достижений в области исследований и разработок систем хранения энергии дренажных батарей / галогенных батарей и устройств поглощения / экранирования электромагнитных волн». интересы соответствуют потребностям национального стратегического развития, поэтому я преодолел трудности и стремлюсь к истине и ответственности», — сказал он.

Приземленно, шаг за шагом по пути научных исследований

Все должно быть приземленно, ибо это легко, а не сложно.Путь научных исследований Ли Синьляна больше похож на изображение большинства обычных студентов.В 2011 году он поступил в Чжэнчжоуский университет световых технологий по специальности физика и электронная инженерия.Исследования по хранению энергии в то время не были популярны.В колледже, когда ему снился сон, он чувствовал себя еще более растерянным.

Благодаря углубленному изучению исследований в области накопления энергии Ли Синьлян постепенно обнаружил, что достижения научных исследований в этой области могут быть по-настоящему применены и преобразованы.Чтобы продолжить изучение научных исследований в смежных областях, после окончания учебы он учился в магистратуре и докторантуре Северо-Западного политехнического университета и Городского университета Гонконга.На более позднем этапе он познакомился с профессором Инь Сяовеем и профессором Чжи Чуньяном, которые оказали важное влияние на его научно-исследовательскую карьеру.

Ли Синьлян прямо сказал, что после окончания учебы у него был период замешательства.Именно под руководством профессора Инь Сяовэя, наставника его магистра, он определил направление исследований в области радиационно-стойких материалов и шаг за шагом встал на путь научных исследований.Во время своего пребывания в Городском университете Гонконга Ли Синьлян под руководством научного руководителя профессора Чжи Чуняня объединил исследования материалов, устойчивых к радиации, с темами хранения энергии, а также провел исследования в области безопасного хранения энергии и гибкой носимой электроники, поэтому для удовлетворения потенциальных потребностей страны в гражданских и важных областях.Кроме того, во время учебы в магистратуре два наставника предоставили Ли Синьляну очень свободную среду научных исследований, чтобы он мог в полной мере проявить свою субъективную инициативу, постоянно исследовать и двигаться вперед, движимый своим интересом». планирование и будущие цели научных исследований были расплывчатыми.Именно под их шаг за шагом я вырос.Я думаю, что без их помощи у меня не будет шансов встать на этот путь научных исследований», — сказал Ли Синьлян.

Чтобы как можно скорее начать свою научно-исследовательскую работу, после окончания учебы Ли Синьлян поступил на работу в Городской университет Гонконга-Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd., занимаясь научными исследованиями в области безопасного хранения энергии.Ли Синьлян хорошо понимает, что от лаборатории до корпоративного применения еще далеко, особенно в процессе результатов лабораторных исследований до производства массовой продукции, будет много «крупномасштабных» проблем и сложности.В течение этого периода работы в Гонконгской компании Big Zinc Energy Co., Ltd. Ли Синьлян пытался сменить свою научно-исследовательскую работу с проблемно-ориентированной на исследовательскую и прикладную, что обеспечило более полную перспективу для его будущих научных исследований. темы.

 Учитывая текущую ситуацию, инновации в области исследований батарей водяной системы

В сентябре 2020 года Китай четко заявил о цели достижения «углеродного пика» к 2030 году и «углеродной нейтральности» к 2060 году.

Поскольку сегодня новая энергетика становится тенденцией, аккумуляторы широко используются в транспортных средствах на новой энергии, потребительском электронном оборудовании и во всех видах систем хранения энергии.В этом социальном контексте Ли Синьлян берет на себя ответственность научных исследователей и стремится сделать что-то в смежных областях.

Как мы все знаем, литий-ионные аккумуляторы, широко используемые в транспортных средствах на новых источниках энергии, обладают преимуществами высокой плотности энергии, небольшого объема, легкого веса и длительного срока службы.Однако литиевые батареи требуют чрезвычайно высокой герметизации, особенно во время эксплуатации, чтобы изолировать воду и кислородную среду. Если батарея столкнулась, например, со столкновением, экструзией и другой упаковкой батареи, батарея может вызвать серию цепных экзотермических реакций и даже возгорание и взрыв… В этом контексте Ли Синьлян считает, что при разработке более безопасных, экологически чистых и стабильных водяных батарей для удовлетворения потребностей в области безопасного хранения энергии большое внимание уделяется характеристикам безопасности батарей, особенно носимой электроники и даже внутренних имплантируемых медицинских устройств. прямой контакт с телом человека.

Ли Синьлян сказал, что дренажная батарея как новая аккумуляторная технология, обладающая внутренней безопасностью и возможностью быстрой зарядки и разрядки, может продлить срок службы батареи, а батарея способна справляться с различными суровыми сценариями хранения/энергии в возобновляемых источниках энергии. система хранения энергии, электромобили, портативные электронные продукты и другие области имеют широкую перспективу применения». Поэтому основным направлением наших исследований в настоящее время является разработка дренажных батарей, чтобы заполнить пробел в цепочке поставок на современном рынке безопасного хранения энергии для литий-ионные аккумуляторы.Между тем, в будущих исследованиях мы также рассматриваем возможность включения вопросов радиации в сложных электромагнитных/инфракрасных фонах в динамическую оценку безопасности услуг», — сказал он.

В ходе этого процесса Ли Синьлян и его исследовательская группа сначала разработали общую конструкцию дренажной батареи, чтобы обеспечить высокую адаптируемость каждой части компонентов батареи.Во-вторых, они внедрили системы контроля температуры и напряжения, а также устройства защиты от перегрузки по току и перенапряжению, позволяющие контролировать работу батареи в режиме реального времени и отслеживать возникновение нештатных ситуаций.Кроме того, они также используют модификацию электрода и электролита для улучшения электрохимических характеристик дренажных батарей при одновременном снижении возможных побочных реакций в процессе обслуживания дренажных батарей, чтобы повысить безопасность и стабильность дренажных батарей.

Носитель электролита — вода — недорогой, возобновляемый и экологически чистый растворитель.По сравнению с органическим растворителем в традиционных органических батареях вода безопасна, имеет более низкую стоимость и оказывает меньшее воздействие на окружающую среду.Кроме того, водяные батареи также являются возобновляемыми.Вода и соли металлов являются возобновляемыми ресурсами, которые могут снизить потребление ресурсов и снизить спрос на редкие металлы.Однако использование воды в качестве электролита имеет недостаток: диапазон стабильного напряжения воды узок и может вступать в реакцию с электродом, особенно с отрицательным полюсом металла, что приводит к сокращению срока службы батареи.На основе соответствующих результатов исследований Ли Синьлян также занимается разработкой новых галогенных батарей высокой плотности энергии.

Благодаря преимуществам высокого окислительно-восстановительного потенциала, низкой стоимости и богатых ресурсов галоген показывает большие перспективы применения в электродных материалах.На этом фоне команда Ли Синьляна выдвинула эффективную стратегию модуляции электролита для реализации галогена в системе хранения энергии преобразования обратимого многовалентного перехода и выбрала более безопасную галоидную соль в качестве активного источника галогена, заменив традиционный галогенный одиночный материал в качестве доказательства концепции, создав беспрецедентная высокопроизводительная галогенная батарея на основе химической батареи многоэлектронного преобразования.Стоит отметить, что благодаря серии научных исследований и исследований они успешно увеличили плотность энергии галогенных батарей до более чем 200% от первоначального значения, значительно улучшив емкость хранения энергии галогенных батарей.Кроме того, новый окислительно-восстановительный механизм, разработанный командой Ли Синьляна, демонстрирует превосходную адаптируемость к низким температурам, что значительно расширяет сценарии применения галогенных батарей.

 Успокойте наше отношение и продвигайте научные исследования.

Научные исследования, долгое время.Ли Синьлян знает, что улучшение производительности дренажных батарей не достигается в одночасье.Иногда тест производительности может занять год или годы, чтобы увидеть результаты, что приведет к ряду проблем. Когда мы сталкиваемся с проблемами, прежде всего, мы должны внимательно читать литературу и учиться на опыте и уроках других.Во-вторых, мы должны обсудить с нашими наставниками и коллегами и провести мозговой штурм, который всегда будет плодотворным», — сказал Ли Синьлян.

2023 год стал новым поворотным моментом в жизни Ли Синьляна.В этом году, в возрасте 30 лет, он вернулся в свой родной город, провинцию Хэнань, и приехал в Школу физики Университета Чжэнчжоу, чтобы заниматься научно-исследовательской работой. «Я всего лишь один из тех людей, которым всегда приходится возвращаться, чтобы заполнить «Технологическая депрессия», — сказал он.Благодаря представлению талантов в области научных исследований, провинция Хэнань, Университет Чжэнчжоу и физический факультет Университета Чжэнчжоу оказали Ли Синьляну большую поддержку в его жизни и среде научных исследований, а также помогли ему избавиться от забот дома.Теперь, более чем за полгода, он создал свою собственную исследовательскую группу, а также определил будущее направление работы в соответствии со своим исследовательским фондом. «Прежде всего, мы стремимся улучшить производительность и стабильность батареи, а также разработать некоторые исследовательские программы в пограничном направлении и открытые научные проблемы в этой области, посредством большого количества научно-исследовательской практики, чтобы судить, осуществимы ли соответствующие решения.В этот период было бы лучше решить некоторые технические проблемы, предложить некоторые базовые теоретические модели инноваций и сделать один небольшой шаг вперед в этой области», — сказал он.

Путь впереди долгий.При разработке и исследовании технологии дренажных батарей чаще всего случаются неудачи и разочарования, но Ли Синьлян всегда верит, что всегда будет выигрыш.В ближайшем будущем он надеется создать уникальную исследовательскую группу, основанную на сложном и безопасном хранении энергии, сосредоточить свои исследования на основных технологических потребностях страны и стремиться внести свой собственный вклад». Ожидайте, что технология дренажных батарей постепенно выйдет на рынок в ближайшие годы, чтобы обеспечить более надежные и экологически безопасные энергетические решения для страны, общества и обычных потребителей», — уверенно заявил Ли Синьлян.