Nishati ndio msukumo wa maendeleo ya jamii ya wanadamu.Katika miaka ya hivi karibuni, kama malengo ya maendeleo ya kimataifa ya "kilele cha kaboni, kutokuwa na kaboni", kwa msingi wa utumiaji wa nishati mbadala ya uhifadhi wa nishati ya wingi na umaarufu wa magari mapya ya nishati imekuwa mwelekeo usioepukika wa maendeleo, watu kwa usalama, ulinzi wa mazingira, nishati ya juu. msongamano, gharama ya chini mahitaji ya betri ya haraka zaidi, pia kwa wanasayansi kuchunguza kizazi kipya cha betri kuweka mbele mahitaji ya juu.Katika muktadha huu, betri za ioni za zinki za mifereji ya maji huchukuliwa kuwa mojawapo ya teknolojia endelevu za kuhifadhi nishati kwa sababu ya usalama wao wa juu, gharama ya chini na urafiki wa mazingira.Mwelekeo wa utafiti wa Li Xinliang, profesa katika Shule ya Fizikia ya Chuo Kikuu cha Zhengzhou, unahusiana kwa karibu na uwanja huu.

Kwa miaka mingi, Li Xinliang amejitolea katika utafiti wa kisayansi, na kufanya mfululizo wa mafanikio ya utafiti wa kisayansi wa ubunifu katika utafiti na maendeleo ya mfumo wa kuhifadhi nishati ya betri / halojeni ya betri na vifaa vya kunyonya / kukinga mawimbi ya kielektroniki." Kwa bahati nzuri, utafiti wangu wa kibinafsi. maslahi yanaendana na mahitaji ya kimkakati ya maendeleo ya taifa, hivyo nimeshinda matatizo na kutafuta ukweli na uwajibikaji.” Alisema.

Chini-hadi-ardhi, hatua kwa hatua kwenye barabara ya utafiti wa kisayansi

Kila kitu kinapaswa kuwa chini kwa ardhi kufanya, kwa kuwa ni rahisi, usifanye ni vigumu.Njia ya utafiti wa kisayansi ya Li Xinliang ni zaidi kama taswira ya wanafunzi wengi wa kawaida.Mnamo 2011, alilazwa katika Chuo Kikuu cha Zhengzhou cha Teknolojia ya Mwanga, akisomea fizikia na Uhandisi wa elektroniki.Utafiti juu ya uhifadhi wa nishati haukuwa maarufu wakati huo.Akiwa chuoni, huku akiwa na ndoto, alizidi kuchanganyikiwa.

Kwa uchunguzi wa kina wa utafiti wa uhifadhi wa nishati, Li Xinliang polepole aligundua kuwa mafanikio ya utafiti wa kisayansi katika uwanja huu yanaweza kutumika na kubadilishwa kweli.Ili kuendelea kusoma utafiti wa kisayansi katika nyanja zinazohusiana, alisomea shahada za uzamili na udaktari katika Chuo Kikuu cha Ufundi cha Northwestern na Chuo Kikuu cha Jiji la Hong Kong baada ya kuhitimu.Ilikuwa pia katika hatua ya baadaye ambapo alikutana na Profesa Yin Xiaowei na Profesa Zhi Chunyan, ambao walikuwa na ushawishi muhimu katika kazi yake ya utafiti wa kisayansi.

Li Xinliang alisema kwa uwazi kwamba alipata kipindi cha kuchanganyikiwa baada ya kuhitimu.Ilikuwa chini ya uongozi wa Profesa Yin Xiaowei, mwalimu mkuu wake, ambaye aliweka mwelekeo wake wa utafiti juu ya vifaa vya upinzani wa mionzi na kujiingiza kwenye barabara ya utafiti wa kisayansi hatua kwa hatua.Wakati wa kukaa kwake katika Chuo Kikuu cha Jiji la Hong Kong, Li Xinliang, chini ya uongozi wa msimamizi wa udaktari Profesa Zhi Chunyan, ameunganisha utafiti juu ya vifaa vya kupinga mionzi na mada za kuhifadhi nishati, na kufanya utafiti juu ya uhifadhi salama wa nishati na vifaa vya elektroniki vinavyoweza kuvaliwa, kwa hivyo. kama kuhudumia mahitaji yanayowezekana ya nchi katika nyanja za kiraia na muhimu.Kwa kuongezea, wakati wa shahada yake ya uzamili, wakufunzi hao wawili walimpa Li Xinliang mazingira ya bure sana ya utafiti wa kisayansi, ili aweze kutoa mchezo kamili kwa mpango wake wa kibinafsi na kuchunguza mara kwa mara na kusonga mbele kwa kuendeshwa na shauku yake. mipango na malengo ya siku za usoni ya utafiti wa kisayansi yalikuwa hayaeleweki.Ilikuwa chini ya mwongozo wao wa hatua kwa hatua kwamba nilikua sana.Bila msaada wao, nadhani sina nafasi ya kuanza njia hii ya utafiti wa kisayansi." Li Xinliang alisema.

Ili kufanya utafiti wake wa kisayansi ufanye kazi haraka iwezekanavyo, baada ya kuhitimu, Li Xinliang alijiunga na Chuo Kikuu cha Jiji la Hong Kong-Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd. akijishughulisha na utafiti wa kisayansi wa kuhifadhi nishati salama.Li Xinliang anafahamu vyema kwamba bado kuna njia ndefu ya kutoka kwa maabara hadi kwa maombi ya biashara, hasa katika mchakato wa matokeo ya utafiti wa maabara hadi uzalishaji wa bidhaa za wingi, kutakuwa na matatizo mengi ya "kuweka kwa kiasi kikubwa" na. matatizo.Katika kipindi hiki cha kufanya kazi katika Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd., Li Xinliang alijaribu kubadilisha kazi yake ya utafiti wa kisayansi kutoka yenye mwelekeo wa matatizo hadi yenye mwelekeo wa utafiti na matumizi, ambayo ilitoa mtazamo mpana zaidi kwa utafiti wake wa baadaye wa kisayansi. mada.

 Kulingana na hali ya sasa, uvumbuzi wa utafiti wa betri ya mfumo wa maji

Mnamo Septemba 2020, Uchina ilisema wazi lengo la "kilele cha kaboni" ifikapo 2030 na "kutopendelea kaboni" ifikapo 2060.

Nishati mpya inapoendelea kuwa mtindo leo, betri zimetumika sana katika magari mapya ya nishati, vifaa vya kielektroniki vya watumiaji na kila aina ya mifumo ya nguvu ya kuhifadhi nishati.Katika historia hii ya kijamii, Li Xinliang anabeba wajibu wa watafiti wa kisayansi na ana hamu ya kufanya jambo fulani katika nyanja zinazohusiana.

Kama sisi sote tunajua, betri za lithiamu-ioni, zinazotumiwa sana katika magari mapya ya nishati, zina faida za msongamano mkubwa wa nishati, kiasi kidogo, uzani mwepesi na maisha marefu ya huduma.Hata hivyo, betri za lithiamu zinahitaji kufungwa kwa juu sana, hasa wakati wa huduma ili kutenga mazingira ya maji na oksijeni, mara betri inapokumbana kama vile mgongano, mlipuko na ufungaji mwingine wa betri, betri inaweza kusababisha mfululizo wa athari ya mnyororo wa joto, na hata moto na mlipuko... Katika muktadha huu, Li Xinliang anaamini kwamba uundaji wa betri za maji zilizo salama zaidi, za kijani kibichi na thabiti zaidi ili kukidhi mahitaji ya uwanja wa uhifadhi wa nishati salama huzingatia sana sifa za usalama wa betri, haswa vifaa vya elektroniki vinavyovaliwa na hata vifaa vya matibabu vilivyopandikizwa ndani. kuwasiliana moja kwa moja na mwili wa binadamu.

Li Xinliang alisema, betri ya mifereji ya maji kama teknolojia mpya ya betri, yenye usalama wa ndani na malipo ya haraka na uwezo wa kutokwa, inaweza kupanua maisha ya huduma ya betri na betri ina uwezo wa kukabiliana na aina mbalimbali za uhifadhi wa nishati / hali ya nishati, katika mbadala. mfumo wa kuhifadhi nishati, magari ya umeme na bidhaa za kielektroniki zinazobebeka na maeneo mengine yana matarajio mapana ya matumizi.” Kwa hivyo, mwelekeo mkuu wa utafiti wetu sasa ni kutengeneza betri za mifereji ya maji ili kujaza pengo katika mnyororo wa usambazaji katika soko la sasa la kuhifadhi nishati salama kwa betri za lithiamu-ion.Wakati huo huo, katika utafiti wa siku zijazo, tunazingatia pia kujumuisha masuala ya mionzi katika hali ngumu za sumakuumeme/infrared katika tathmini thabiti ya usalama wa huduma.” Alisema.

Katika mchakato huu, Li Xinliang na timu yake ya utafiti walifanya kwanza muundo wa jumla wa betri ya mifereji ya maji ili kuhakikisha ubadilikaji wa hali ya juu wa kila sehemu ya vipengele vya betri.Pili, walianzisha mifumo ya ufuatiliaji wa joto na voltage, pamoja na vifaa vya ulinzi wa overcurrent na overvoltage, kufuatilia uendeshaji wa betri kwa wakati halisi na kufuatilia tukio la hali isiyo ya kawaida.Kwa kuongeza, pia hutumia marekebisho ya electrode na electrolyte ili kuboresha utendaji wa electrochemical ya betri za mifereji ya maji huku kupunguza athari zinazowezekana katika mchakato wa huduma ya betri za mifereji ya maji, ili kuboresha usalama na utulivu wa betri za mifereji ya maji.

Kibeba elektroliti —— maji ni kiyeyusho cha bei ya chini, kinachoweza kurejeshwa na ambacho ni rafiki kwa mazingira.Ikilinganishwa na kutengenezea kikaboni katika betri za kikaboni, maji yana usalama wa asili na gharama ya chini, na athari ndogo kwa mazingira.Kwa kuongeza, betri za maji pia zinaweza kufanywa upya.Chumvi za maji na chuma ni rasilimali zinazoweza kutumika tena, ambazo zinaweza kupunguza matumizi ya rasilimali na kupunguza mahitaji ya metali adimu.Walakini, kwa kutumia maji kama elektroliti, kuna shida, ambayo ni kwamba, dirisha thabiti la voltage ya maji ni nyembamba, na linaweza kuguswa na elektrodi, haswa ukali mbaya wa chuma, na kusababisha kupunguzwa kwa maisha ya huduma ya betri.Kwa msingi wa matokeo ya utafiti husika, Li Xinliang pia amejitolea kutengeneza betri mpya za halojeni zenye msongamano wa juu wa nishati.

Kutokana na faida za uwezo wa juu wa redox, gharama ya chini na rasilimali nyingi, halojeni inaonyesha matarajio makubwa ya matumizi katika vifaa vya electrode.Katika usuli huu, timu ya Li Xinliang iliweka mbele mkakati madhubuti wa urekebishaji wa elektroliti ili kutambua halojeni katika mfumo wa uhifadhi wa nishati wa ubadilishaji wa mpito wa halidi nyingi, na kuchagua chumvi salama zaidi ya halidi kama chanzo hai cha halojeni badala ya nyenzo moja ya jadi ya halojeni kama uthibitisho wa dhana, kuunda halojeni ya utendakazi wa hali ya juu isiyo na kifani kulingana na betri ya kemikali ya ubadilishaji wa elektroni nyingi.Inafaa kutaja kwamba kupitia mfululizo wa utafiti na uchunguzi wa kisayansi, walifanikiwa kuongeza msongamano wa nishati ya betri za halojeni hadi zaidi ya 200% ya thamani ya awali, kuboresha kwa kiasi kikubwa uwezo wa kuhifadhi nishati ya betri za halojeni.Kwa kuongeza, utaratibu mpya wa redox uliotengenezwa na timu ya Li Xinliang unaonyesha uwezo bora wa kubadilika katika halijoto ya chini, ambayo huongeza sana hali ya matumizi ya betri za halojeni.

 Tuliza mtazamo wetu na kukuza utafiti wa kisayansi

Utafiti wa kisayansi, wa muda mrefu.Li Xinliang anajua kwamba uboreshaji wa utendaji wa betri za mifereji ya maji haupatikani mara moja.Wakati fulani mtihani wa utendaji unaweza kuchukua mwaka au miaka ili kuona matokeo, ambayo yatakabili mfululizo wa matatizo.” Tunapokabili matatizo, kwanza kabisa, ni lazima tusome fasihi kwa upana na kujifunza kutokana na uzoefu na masomo ya wengine.Pili, ni lazima tujadiliane na washauri wetu na wafanyakazi wenzetu na kujadiliana, jambo ambalo litakuwa na matunda kila wakati." Li Xinliang alisema.

Mwaka wa 2023 ni hatua mpya ya kubadilisha maisha ya Li Xinliang.Mwaka huu, akiwa na umri wa miaka 30, alirudi katika mji aliozaliwa wa jimbo la Henan na akaja katika Shule ya Fizikia ya Chuo Kikuu cha Zhengzhou kufanya kazi ya utafiti wa kisayansi.” Mimi ni mmoja tu wa watu ambao daima wanapaswa kurudi kujaza ' tech depression'." Alisema.Huku kuanzishwa kwa vipaji vya utafiti wa kisayansi, Mkoa wa Henan, Chuo Kikuu cha Zhengzhou na Shule ya Fizikia ya Chuo Kikuu cha Zhengzhou vimempa Li Xinliang uungwaji mkono mkubwa katika mazingira yake ya kuishi na utafiti wa kisayansi, na kumsaidia kuondoa wasiwasi wake nyumbani.Sasa, katika zaidi ya nusu mwaka, ameanzisha timu yake ya utafiti, lakini pia amebainisha mwelekeo wa kazi wa siku zijazo kulingana na msingi wake wa utafiti.” Kwanza kabisa, tunalenga kuboresha utendakazi na uthabiti wa betri, na kuendeleza baadhi ya programu za uchunguzi kwa ajili ya mwelekeo wa mpaka na masuala ya kisayansi wazi katika uwanja huo, kupitia mazoezi mengi ya utafiti wa kisayansi, ili kutathmini kama suluhu husika zinawezekana.Katika kipindi hiki, itakuwa bora kutatua baadhi ya matatizo ya kiufundi, kuweka mbele baadhi ya mifano ya kimsingi ya nadharia ya uvumbuzi, na kusukuma mbele hatua moja ndogo katika uwanja huo.” Alisema.

Barabara iliyo mbele ni ndefu sana.Katika maendeleo na uchunguzi wa teknolojia ya betri ya mifereji ya maji, kushindwa na kuchanganyikiwa ni mambo ya kawaida, lakini Li Xinliang daima anaamini kwamba kutakuwa na faida daima.Katika siku za usoni, anatumai kuunda timu ya kipekee ya watafiti kulingana na uhifadhi tata na salama wa nishati, kuelekeza utafiti wake juu ya mahitaji makuu ya kiteknolojia ya nchi, na kujitahidi kutoa mchango wake mwenyewe.” Kwa maendeleo ya kiteknolojia na uwezekano wa kiuchumi ulioboreshwa, tunaweza. wanatarajia kuona teknolojia ya betri ya mifereji ya maji ikiingia sokoni hatua kwa hatua katika miaka ijayo ili kutoa masuluhisho ya nishati ya uhakika na salama kwa mazingira kwa nchi, jamii na watumiaji wa kawaida.” Li Xinliang alisema kwa kujiamini.