Energia je hybnou silou rozvoja ľudskej spoločnosti.V posledných rokoch sa celosvetové rozvojové ciele „uhlíkový vrchol, uhlíkovo neutrálne“, založené na využívaní obnoviteľnej energie, hromadného skladovania energie a popularizácii nových energetických vozidiel, stali nevyhnutným trendom rozvoja, ľudia pre bezpečnosť, ochranu životného prostredia, vysokú energiu hustota, nízkonákladový dopyt po batériách je naliehavejší, preto je aj pre vedcov, aby preskúmali novú generáciu batérií, kladené vyššie požiadavky.V tejto súvislosti sa odvodňovacie zinko-iónové batérie považujú za jednu z najpotenciálnejších technológií udržateľného skladovania energie z dôvodu ich vysokej bezpečnosti, nízkych nákladov a šetrnosti k životnému prostrediu.S touto oblasťou úzko súvisí aj smerovanie výskumu Li Xinlianga, profesora na Fyzikálnej škole univerzity Zhengzhou.

V priebehu rokov sa Li Xinliang venoval vedeckému výskumu a dosiahol sériu inovatívnych vedeckých výskumných úspechov vo výskume a vývoji systému na ukladanie energie drenážnych batérií / halogénových batérií a zariadení na absorpciu / tienenie elektromagnetických vĺn." Našťastie môj osobný výskum záujmy sú v súlade s národnými strategickými rozvojovými potrebami, takže som prekonal ťažkosti a hľadal pravdu a zodpovednosť.“ Povedal.

Pri zemi, krok za krokom na ceste vedeckého výskumu

Všetko by sa malo robiť na zemi, pretože je to ľahké, nerobiť je ťažké.Vedeckovýskumná cesta Li Xinlianga pripomína skôr zobrazenie väčšiny bežných študentov.V roku 2011 bol prijatý na Zhengzhou University of Light Technology, odbor fyzika a elektronické inžinierstvo.Výskum skladovania energie nebol v tom čase populárny.Na vysokej škole, keď mal sen, sa cítil viac zmätený.

S hĺbkovým štúdiom výskumu skladovania energie Li Xinliang postupne zistil, že výsledky vedeckého výskumu v tejto oblasti možno skutočne aplikovať a transformovať.Aby mohol ďalej študovať vedecký výskum v príbuzných odboroch, po ukončení štúdia študoval magisterský a doktorandský titul na Severozápadnej polytechnickej univerzite a City University of Hong Kong.V neskoršom štádiu sa stretol s profesorom Yin Xiaowei a profesorom Zhi Chunyan, ktorí mali dôležitý vplyv na jeho vedeckovýskumnú kariéru.

Li Xinliang otvorene povedal, že po promócii zažil obdobie zmätku.Bolo to pod vedením profesora Yin Xiaowei, školiteľa svojho magistra, ktorý určil smer jeho výskumu materiálov odolných voči žiareniu a krok za krokom sa vydal na cestu vedeckého výskumu.Počas svojho pobytu na City University of Hong Kong Li Xinliang pod vedením doktorandského školiteľa profesora Zhi Chunyana spojil výskum materiálov odolných voči žiareniu s témami skladovania energie a uskutočnil výskum v oblasti bezpečného skladovania energie a flexibilnej nositeľnej elektroniky, takže ako slúžiť potenciálnym potrebám krajiny v civilných a dôležitých oblastiach.Okrem toho, počas magisterského štúdia poskytli dvaja lektori Li Xinliangovi veľmi slobodné vedecké výskumné prostredie, aby mohol naplno venovať svoju subjektívnu iniciatívu a neustále skúmať a posúvať sa vpred poháňaný svojím záujmom.“ Na začiatku som plánovanie a budúce ciele vedeckého výskumu boli nejasné.Práve pod ich vedením krok za krokom som veľmi vyrástol.Bez ich pomoci si myslím, že nemám šancu vydať sa na túto cestu vedeckého výskumu,“ povedal Li Xinliang.

Aby jeho vedecký výskum mohol fungovať čo najskôr, po ukončení štúdia sa Li Xinliang pripojil k City University of Hong Kong-Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd., ktorá sa zaoberá vedeckým výskumom bezpečného skladovania energie.Li Xinliang si je dobre vedomý toho, že od laboratória k podnikovej aplikácii je ešte dlhá cesta, najmä v procese výsledkov laboratórneho výskumu k výrobe masových produktov, bude veľa problémov „veľkého rozsahu“ a ťažkosti.Počas tohto obdobia práce v Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd. sa Li Xinliang pokúsil zmeniť svoju vedeckovýskumnú prácu z problémovo orientovanej na výskumne orientovanú a orientovanú na aplikácie, čo poskytlo komplexnejšiu perspektívu pre jeho budúci vedecký výskum. témy.

 Na základe aktuálnej situácie inovácia výskumu batérií vodného systému

V septembri 2020 Čína jasne stanovila cieľ „uhlíkového vrcholu“ do roku 2030 a „uhlíkovej neutrality“ do roku 2060.

Keďže sa dnes nová energia stáva trendom, batérie sa široko používajú v nových energetických vozidlách, zariadeniach spotrebnej elektroniky a všetkých druhoch energetických systémov na skladovanie energie.V tomto sociálnom prostredí nesie Li Xinliang na svojich pleciach zodpovednosť vedeckých výskumníkov a túži urobiť niečo v príbuzných oblastiach.

Ako všetci vieme, lítium-iónové batérie, široko používané v nových energetických vozidlách, majú výhody vysokej hustoty energie, malého objemu, nízkej hmotnosti a dlhej životnosti.Lítiové batérie však vyžadujú extrémne vysoké utesnenie, najmä počas prevádzky na izoláciu vodného a kyslíkového prostredia, akonáhle dôjde k stretu batérie, ako je kolízia, vytlačenie a iné balenie batérie, batéria môže spustiť sériu reťazovej exotermickej reakcie a dokonca aj požiar a výbuch… V tejto súvislosti sa Li Xinliang domnieva, že vývoj bezpečnejších, ekologickejších a stabilnejších vodných batérií na uspokojenie potrieb v oblasti bezpečného skladovania energie venuje veľkú pozornosť bezpečnostným charakteristikám batérií, najmä nositeľnej elektronike a dokonca aj interným implantovaným zdravotníckym zariadeniam v priamy kontakt s ľudským telom.

Li Xinliang povedal, že drenážna batéria ako nová technológia batérie s vnútornou bezpečnosťou a schopnosťou rýchleho nabíjania a vybíjania môže predĺžiť životnosť batérie a batéria má schopnosť vysporiadať sa s rôznymi náročnými scenármi skladovania energie / energie z obnoviteľných zdrojov. systém skladovania energie, elektrické vozidlá a prenosné elektronické produkty a ďalšie oblasti majú široké uplatnenie.“ Hlavným smerom nášho výskumu je preto teraz vyvinúť drenážne batérie, ktoré zaplnia medzeru v dodávateľskom reťazci na súčasnom trhu s bezpečným skladovaním energie pre lítium-iónové batérie.Medzitým v budúcom výskume uvažujeme aj o zahrnutí otázok žiarenia v komplexnom elektromagnetickom / infračervenom pozadí do dynamického hodnotenia bezpečnosti služieb.“ Povedal.

V tomto procese Li Xinliang a jeho výskumný tím najskôr vykonali celkový dizajn drenážnej batérie, aby zabezpečili vysokú prispôsobivosť každej časti komponentov batérie.Po druhé, zaviedli systémy na monitorovanie teploty a napätia, ako aj nadprúdové a prepäťové ochranné zariadenia na monitorovanie prevádzky batérie v reálnom čase a sledovanie výskytu abnormálnych podmienok.Okrem toho tiež používajú modifikáciu elektród a elektrolytu na zlepšenie elektrochemického výkonu drenážnych batérií pri súčasnom znížení možných vedľajších reakcií v servisnom procese drenážnych batérií, aby sa zlepšila bezpečnosť a stabilita drenážnych batérií.

Nosič elektrolytu —— voda je lacné, obnoviteľné a ekologické rozpúšťadlo.V porovnaní s organickým rozpúšťadlom v tradičných organických batériách má voda prirodzenú bezpečnosť a nižšie náklady s menším dopadom na životné prostredie.Vodné batérie sú navyše obnoviteľné.Voda a soli kovov sú obnoviteľné zdroje, ktoré môžu znížiť spotrebu zdrojov a znížiť dopyt po vzácnych kovoch.Avšak použitie vody ako elektrolytu má nevýhodu, to znamená, že stabilné napäťové okno vody je úzke a môže reagovať s elektródou, najmä negatívnym extrémom kovu, čo vedie k zníženiu životnosti batérie.Na základe príslušných výsledkov výskumu sa spoločnosť Li Xinliang zaviazala k vývoju nových halogénových batérií s vysokou hustotou energie.

Vďaka výhodám vysokého oxidačno-redukčného potenciálu, nízkej cene a bohatým zdrojom má halogén veľké možnosti použitia v elektródových materiáloch.Na tomto pozadí tím Li Xinliang predložil účinnú stratégiu modulácie elektrolytu na realizáciu halogénu v systéme na uchovávanie energie premeny s reverzibilným multivalentným prechodom a zvolil bezpečnejšiu halogenidovú soľ ako zdroj aktívneho halogénu, ktorý nahradí tradičný halogénový jediný materiál ako dôkaz koncepcie, postaví bezprecedentný vysokovýkonný halogén na báze multielektrónovej konverznej chemickej batérie.Stojí za zmienku, že prostredníctvom série vedeckých výskumov a prieskumov úspešne zvýšili energetickú hustotu halogénových batérií na viac ako 200 % pôvodnej hodnoty, čím výrazne zlepšili kapacitu akumulácie energie halogénových batérií.Okrem toho nový redoxný mechanizmus vyvinutý tímom Li Xinliang vykazuje vynikajúcu adaptabilitu pri nízkych teplotách, čo značne rozširuje aplikačné scenáre halogénových batérií.

 Upokojte náš postoj a podporte vedecký výskum

Vedecký výskum, dlhý čas.Li Xinliang vie, že zlepšenie výkonu drenážnych batérií sa nedosiahne cez noc.Niekedy môže výkonnostný test trvať rok alebo roky, kým sa dostavia výsledky, ktoré sa stretnú s radom problémov.“ Keď narazíme na problémy, v prvom rade si musíme dôkladne prečítať literatúru a poučiť sa zo skúseností a poučení iných.Po druhé, musíme diskutovať s našimi mentormi a kolegami a brainstormovať, čo bude vždy plodné,“ povedal Li Xinliang.

Rok 2023 je pre život Li Xinlianga novým zlomovým bodom.Tento rok sa vo veku 30 rokov vrátil do svojho rodného mesta provincie Henan a prišiel na Fyzikálnu školu univerzity Zhengzhou vykonávať vedeckovýskumnú prácu.“ Som len jedným z ľudí, ktorí sa vždy musia vrátiť, aby zaplnili 'technická depresia'.“ Povedal.Ako predstavenie vedeckých výskumných talentov, provincia Henan, Univerzita Zhengzhou a Fyzikálna škola univerzity Zhengzhou poskytli Li Xinliangovi veľkú podporu v jeho životnom a vedeckovýskumnom prostredí a pomohli mu odstrániť jeho starosti doma.Teraz, za viac ako pol roka, vytvoril svoj vlastný výskumný tím, ale tiež určil budúce smerovanie práce podľa svojej výskumnej nadácie.“ V prvom rade sa snažíme zlepšiť výkon a stabilitu batérie a vyvinúť niektoré prieskumné programy pre hraničné smerovanie a otvorené vedecké otázky v tejto oblasti prostredníctvom množstva vedecko-výskumnej praxe s cieľom posúdiť, či sú príslušné riešenia uskutočniteľné.V tomto období by bolo lepšie vyriešiť niektoré technické problémy, predložiť niekoľko základných inovačných teoretických modelov a posunúť v tejto oblasti jeden malý krok vpred.“ Povedal.

Cesta pred nami je dlhá cesta.Pri vývoji a skúmaní technológie drenážnych batérií sú zlyhanie a frustrácia najbežnejšími vecami, ale Li Xinliang vždy verí, že zisky budú vždy.V blízkej budúcnosti dúfa, že vybuduje jedinečný výskumný tím založený na komplexnom a bezpečnom skladovaní energie, zameria svoj výskum na hlavné technologické potreby krajiny a bude sa snažiť prispieť svojím vlastným príspevkom.“ Vďaka technologickému pokroku a lepšej ekonomickej uskutočniteľnosti môžeme očakávame, že technológia odvodňovacích batérií postupne vstúpi na trh v nadchádzajúcich rokoch, aby poskytla spoľahlivejšie a ekologicky bezpečnejšie energetické riešenia pre krajinu, spoločnosť a bežných spotrebiteľov,“ povedal Li Xinliang sebavedomo.