พลังงานเป็นพลังขับเคลื่อนการพัฒนาสังคมมนุษย์ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เป้าหมายการพัฒนา "คาร์บอนสูงสุด คาร์บอนเป็นกลาง" ทั่วโลก โดยอาศัยการใช้พลังงานทดแทนของการจัดเก็บพลังงานจำนวนมากและความนิยมของยานพาหนะพลังงานใหม่ได้กลายเป็นแนวโน้มการพัฒนาที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ผู้คนเพื่อความปลอดภัย การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม พลังงานสูง ความหนาแน่น ความต้องการแบตเตอรี่ต้นทุนต่ำเร่งด่วนมากขึ้น นอกจากนี้ยังสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการสำรวจแบตเตอรี่รุ่นใหม่ที่หยิบยกความต้องการที่สูงขึ้นในบริบทนี้ แบตเตอรี่ซิงค์ไอออนสำหรับระบายน้ำถือเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานที่ยั่งยืนที่มีศักยภาพมากที่สุด เนื่องจากมีความปลอดภัยสูง ต้นทุนต่ำ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมทิศทางการวิจัยของ Li Xinliang ศาสตราจารย์ประจำคณะฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยเจิ้งโจว มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับสาขานี้

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา Li Xinliang อุทิศตนให้กับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และสร้างความสำเร็จด้านการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นนวัตกรรมในการวิจัยและพัฒนาระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ระบายน้ำ / ฮาโลเจน และอุปกรณ์ดูดซับ / ป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า” โชคดีที่การวิจัยส่วนตัวของฉัน ผลประโยชน์สอดคล้องกับความต้องการการพัฒนาเชิงยุทธศาสตร์ระดับชาติ ดังนั้นฉันจึงเอาชนะความยากลำบากและแสวงหาความจริงและความรับผิดชอบ” เขากล่าว

ลงสู่พื้นดินทีละขั้นตอนบนเส้นทางการวิจัยทางวิทยาศาสตร์

ทุกอย่างควรทำแบบติดดิน เพราะมันง่าย ไม่ยากเส้นทางการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของ Li Xinliang เป็นเหมือนภาพวาดของนักเรียนธรรมดาๆ มากกว่าในปี 2011 เขาได้เข้าเรียนที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีแสงเจิ้งโจว ในสาขาวิชาฟิสิกส์และวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์การวิจัยเรื่องการกักเก็บพลังงานยังไม่ได้รับความนิยมในขณะนั้นในมหาวิทยาลัย ขณะที่เขามีความฝัน เขารู้สึกสับสนมากขึ้น

ด้วยการศึกษาวิจัยด้านการจัดเก็บพลังงานในเชิงลึก หลี่ซินเหลียงค่อยๆ พบว่าความสำเร็จด้านการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในสาขานี้สามารถนำไปใช้และเปลี่ยนแปลงได้อย่างแท้จริงเพื่อศึกษาการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในสาขาที่เกี่ยวข้องเพิ่มเติม เขาศึกษาต่อในระดับปริญญาโทและปริญญาเอกที่ Northwestern Polytechnical University และ City University of Hong Kong หลังจากสำเร็จการศึกษาในช่วงต่อมาเขาได้พบกับศาสตราจารย์ Yin Xiaowei และศาสตราจารย์ Zhi Chunyan ซึ่งมีอิทธิพลสำคัญต่ออาชีพการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของเขา

หลี่ซินเหลียงพูดอย่างตรงไปตรงมาว่าเขาประสบกับความสับสนหลังจากสำเร็จการศึกษาภายใต้การแนะนำของศาสตราจารย์ Yin Xiaowei ครูสอนพิเศษของเขา ซึ่งกำหนดทิศทางการวิจัยของเขาเกี่ยวกับวัสดุต้านทานรังสี และเริ่มต้นบนถนนของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ทีละขั้นตอนในระหว่างที่เขาอยู่ที่ City University of Hong Kong Li Xinliang ภายใต้คำแนะนำของศาสตราจารย์ Zhi Chunyan หัวหน้างานระดับปริญญาเอก ได้รวมการวิจัยเกี่ยวกับวัสดุต้านทานรังสีเข้ากับหัวข้อการจัดเก็บพลังงาน และดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับการจัดเก็บพลังงานที่ปลอดภัยและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้แบบยืดหยุ่น ดังนั้น เพื่อตอบสนองความต้องการที่เป็นไปได้ของประเทศทั้งในด้านแพ่งและที่สำคัญนอกจากนี้ ในระหว่างการศึกษาระดับปริญญาโท อาจารย์ทั้งสองได้มอบสภาพแวดล้อมการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่เสรีให้กับ Li Xinliang เพื่อที่เขาจะได้ทุ่มเทอย่างเต็มที่กับความคิดริเริ่มส่วนตัวของเขา และสำรวจและก้าวไปข้างหน้าอย่างต่อเนื่องโดยขับเคลื่อนด้วยความสนใจของเขา” ในตอนแรก ฉัน การวางแผนและเป้าหมายในอนาคตสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ยังไม่ชัดเจนฉันเติบโตขึ้นมามากภายใต้คำแนะนำทีละขั้นตอนของพวกเขาหากปราศจากความช่วยเหลือของพวกเขา ฉันคิดว่าฉันไม่มีโอกาสที่จะเริ่มต้นการวิจัยทางวิทยาศาสตร์สายนี้” หลี่ซินเหลียงกล่าว

เพื่อให้งานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของเขาทำงานโดยเร็วที่สุด หลังจากสำเร็จการศึกษา Li Xinliang ได้เข้าร่วม City University of Hong Kong-Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd. ซึ่งมีส่วนร่วมในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ด้านการจัดเก็บพลังงานที่ปลอดภัยLi Xinliang ตระหนักดีว่าเส้นทางจากห้องปฏิบัติการไปสู่การใช้งานระดับองค์กรยังอีกยาวไกล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการผลการวิจัยในห้องปฏิบัติการไปจนถึงการผลิตผลิตภัณฑ์จำนวนมาก จะมีปัญหา "ขนาดใหญ่" มากมายและ ความยากลำบากในช่วงเวลานี้ของการทำงานใน Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd. นั้น Li Xinliang พยายามเปลี่ยนงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของเขาจากเชิงปัญหาไปเป็นเชิงการวิจัยและเชิงประยุกต์ ซึ่งทำให้มีมุมมองที่ครอบคลุมมากขึ้นสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในอนาคตของเขา หัวข้อ

 จากสถานการณ์ปัจจุบัน นวัตกรรมการวิจัยแบตเตอรี่ระบบน้ำ

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2563 จีนระบุเป้าหมาย "คาร์บอนสูงสุด" ภายในปี 2573 และ "ความเป็นกลางคาร์บอน" อย่างชัดเจนภายในปี 2560

เมื่อพลังงานใหม่กลายเป็นเทรนด์ในปัจจุบัน แบตเตอรี่จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์พลังงานใหม่ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค และระบบเก็บพลังงานทุกประเภทในภูมิหลังทางสังคมนี้ Li Xinliang แบกรับความรับผิดชอบของนักวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และกระตือรือร้นที่จะทำอะไรบางอย่างในสาขาที่เกี่ยวข้อง

ดังที่เราทราบกันดีว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์พลังงานใหม่ มีข้อดีคือมีความหนาแน่นของพลังงานสูง ปริมาณน้อย น้ำหนักเบา และอายุการใช้งานยาวนานอย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ลิเธียมจำเป็นต้องมีการปิดผนึกที่สูงมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการให้บริการเพื่อแยกสภาพแวดล้อมของน้ำและออกซิเจน เมื่อแบตเตอรี่พบ เช่น การชนกัน การอัดขึ้นรูป และบรรจุภัณฑ์ของแบตเตอรี่อื่นๆ แบตเตอรี่อาจทำให้เกิดปฏิกิริยาคายความร้อนแบบลูกโซ่ และแม้กระทั่งไฟไหม้และการระเบิด... ในบริบทนี้ หลี่ซินเหลียงเชื่อว่าการพัฒนาแบตเตอรี่น้ำที่ปลอดภัย สีเขียว และมีเสถียรภาพมากขึ้น เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการจัดเก็บพลังงานที่ปลอดภัยนั้น ให้ความสำคัญกับคุณลักษณะด้านความปลอดภัยของแบตเตอรี่เป็นอย่างยิ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้ และแม้แต่อุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ฝังไว้ภายในใน สัมผัสโดยตรงกับร่างกายมนุษย์

Li Xinliang กล่าวว่าแบตเตอรี่ระบายน้ำเป็นเทคโนโลยีแบตเตอรี่ใหม่ที่มีความปลอดภัยภายในและความสามารถในการชาร์จและคายประจุที่รวดเร็ว สามารถยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ได้ และแบตเตอรี่มีความสามารถในการจัดการกับสถานการณ์การจัดเก็บ / พลังงานที่รุนแรงที่หลากหลาย ในรูปแบบพลังงานหมุนเวียน ระบบกักเก็บพลังงาน ยานพาหนะไฟฟ้า และผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา และสาขาอื่นๆ มีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวาง” ดังนั้น ทิศทางหลักของการวิจัยของเราในขณะนี้คือการพัฒนาแบตเตอรี่ระบายน้ำเพื่อเติมเต็มช่องว่างในห่วงโซ่อุปทานในตลาดการจัดเก็บพลังงานที่ปลอดภัยในปัจจุบันสำหรับ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในระหว่างนี้ ในการวิจัยในอนาคต เรายังพิจารณารวมปัญหาการแผ่รังสีในพื้นหลังแม่เหล็กไฟฟ้า/อินฟราเรดที่ซับซ้อนในการประเมินแบบไดนามิกของความปลอดภัยในการให้บริการ” เขากล่าว

ในกระบวนการนี้ หลี่ซินเหลียงและทีมวิจัยของเขาได้ทำการออกแบบโดยรวมของแบตเตอรี่ระบายน้ำเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบแบตเตอรี่แต่ละส่วนมีความสามารถในการปรับตัวสูงประการที่สอง พวกเขาแนะนำระบบตรวจสอบอุณหภูมิและแรงดันไฟฟ้า รวมถึงอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินและแรงดันไฟฟ้าเกิน เพื่อตรวจสอบการทำงานของแบตเตอรี่แบบเรียลไทม์และติดตามการเกิดสภาวะที่ผิดปกตินอกจากนี้ พวกเขายังใช้การดัดแปลงอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของแบตเตอรี่ระบายน้ำ ในขณะเดียวกันก็ลดปฏิกิริยาข้างเคียงที่เป็นไปได้ในกระบวนการบริการของแบตเตอรี่ระบายน้ำ เพื่อปรับปรุงความปลอดภัยและเสถียรภาพของแบตเตอรี่ระบายน้ำ

ตัวพาอิเล็กโทรไลต์ —— น้ำเป็นตัวทำละลายที่มีต้นทุนต่ำ หมุนเวียนได้ และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเมื่อเปรียบเทียบกับตัวทำละลายอินทรีย์ในแบตเตอรี่อินทรีย์แบบดั้งเดิม น้ำมีความปลอดภัยโดยธรรมชาติและมีต้นทุนต่ำกว่า โดยมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่านอกจากนี้แบตเตอรี่น้ำยังสามารถหมุนเวียนได้อีกด้วยน้ำและเกลือของโลหะเป็นทรัพยากรหมุนเวียน ซึ่งสามารถลดการใช้ทรัพยากรและลดความต้องการโลหะหายากอย่างไรก็ตามการใช้น้ำเป็นอิเล็กโทรไลต์ก็มีข้อเสียคือหน้าต่างแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรของน้ำนั้นแคบและอาจทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรดโดยเฉพาะขั้วลบของโลหะส่งผลให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่ลดลงจากผลการวิจัยที่เกี่ยวข้อง Li Xinliang ยังมุ่งมั่นที่จะพัฒนาแบตเตอรี่ฮาโลเจนความหนาแน่นพลังงานสูงใหม่อีกด้วย

เนื่องจากข้อดีของศักยภาพรีดอกซ์สูง ต้นทุนต่ำ และทรัพยากรที่อุดมสมบูรณ์ ฮาโลเจนจึงมีแนวโน้มการใช้งานที่ดีเยี่ยมในวัสดุอิเล็กโทรดในเบื้องหลังนี้ ทีมงาน Li Xinliang ได้นำเสนอกลยุทธ์การปรับอิเล็กโทรไลต์ที่มีประสิทธิภาพเพื่อสร้างฮาโลเจนในระบบกักเก็บพลังงานการแปลงของการเปลี่ยนผ่านหลายวาเลนต์แบบผันกลับได้ และเลือกเกลือเฮไลด์ที่ปลอดภัยมากขึ้น เนื่องจากแหล่งฮาโลเจนแบบแอคทีฟแทนที่วัสดุเดี่ยวฮาโลเจนแบบดั้งเดิมเพื่อพิสูจน์แนวคิด สร้าง ฮาโลเจนประสิทธิภาพสูงอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนโดยใช้แบตเตอรี่เคมีแปลงหลายอิเล็กตรอนเป็นที่น่าสังเกตว่าด้วยการวิจัยและสำรวจทางวิทยาศาสตร์หลายชุด พวกเขาประสบความสำเร็จในการเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ฮาโลเจนให้มากกว่า 200% ของมูลค่าดั้งเดิม ซึ่งช่วยปรับปรุงความสามารถในการกักเก็บพลังงานของแบตเตอรี่ฮาโลเจนได้อย่างมากนอกจากนี้ กลไกรีดอกซ์ใหม่ที่พัฒนาโดยทีมงานของ Li Xinliang ยังแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการปรับตัวที่อุณหภูมิต่ำได้ดีเยี่ยม ซึ่งขยายขอบเขตการใช้งานแบตเตอรี่ฮาโลเจนได้อย่างมาก

 ปรับทัศนคติของเราให้สงบลงและส่งเสริมการวิจัยทางวิทยาศาสตร์

การวิจัยทางวิทยาศาสตร์มายาวนานหลี่ ซินเหลียงรู้ดีว่าการปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ระบายน้ำไม่ได้เกิดขึ้นได้ในชั่วข้ามคืนบางครั้งการทดสอบประสิทธิภาพอาจใช้เวลาหนึ่งปีหรือหลายปีกว่าจะเห็นผล ซึ่งจะต้องเผชิญกับปัญหาต่างๆ มากมาย” เมื่อเราประสบปัญหา ก่อนอื่น เราต้องอ่านวรรณกรรมให้ครอบคลุมและเรียนรู้จากประสบการณ์และบทเรียนของผู้อื่นประการที่สอง เราต้องหารือกับที่ปรึกษาและเพื่อนร่วมงานของเรา และระดมความคิด ซึ่งจะเกิดผลเสมอ” หลี่ซินเหลียงกล่าว

ปี 2023 ถือเป็นจุดเปลี่ยนครั้งใหม่ของชีวิตของหลี่ซินเหลียงปีนี้ ด้วยวัย 30 ปี เขากลับไปยังบ้านเกิดที่มณฑลเหอหนาน และมาที่โรงเรียนฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยเจิ้งโจวเพื่อทำงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์” ฉันเป็นเพียงหนึ่งในคนที่ต้องกลับมาเพื่อเติมเต็ม 'ภาวะซึมเศร้าทางเทคโนโลยี'” เขากล่าวเนื่องด้วยการเปิดตัวผู้มีความสามารถด้านการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ทั้งมณฑลเหอหนาน มหาวิทยาลัยเจิ้งโจว และคณะฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยเจิ้งโจว ได้ให้การสนับสนุนหลี่ ซินเหลียง เป็นอย่างดีในสภาพแวดล้อมการใช้ชีวิตและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของเขา และช่วยให้เขาขจัดความกังวลที่บ้านได้ในเวลากว่าครึ่งปี เขาได้จัดตั้งทีมวิจัยของตัวเอง แต่ยังกำหนดทิศทางการทำงานในอนาคตตามรากฐานการวิจัยของเขาด้วย” ก่อนอื่น เรามุ่งมั่นที่จะปรับปรุงประสิทธิภาพและความเสถียรของแบตเตอรี่ และพัฒนา โครงการสำรวจบางโครงการสำหรับทิศทางชายแดนและประเด็นทางวิทยาศาสตร์แบบเปิดในสาขานี้ ผ่านการฝึกฝนการวิจัยทางวิทยาศาสตร์จำนวนมาก เพื่อตัดสินว่าแนวทางแก้ไขที่เกี่ยวข้องนั้นเป็นไปได้หรือไม่ในช่วงเวลานี้ จะดีกว่าถ้าแก้ไขปัญหาทางเทคนิค หยิบยกแบบจำลองทางทฤษฎีนวัตกรรมขั้นพื้นฐาน และผลักดันก้าวเล็กๆ ในด้านนี้ออกไป” เขากล่าว

หนทางข้างหน้ายังอีกยาวไกลในการพัฒนาและสำรวจเทคโนโลยีแบตเตอรี่ระบายน้ำ ความล้มเหลวและความยุ่งยากคือสิ่งที่พบบ่อยที่สุด แต่ Li Xinliang เชื่อเสมอว่าจะมีกำไรอยู่เสมอในอนาคตอันใกล้นี้ เขาหวังที่จะสร้างทีมวิจัยที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวโดยอิงจากการจัดเก็บพลังงานที่ซับซ้อนและปลอดภัย มุ่งเน้นการวิจัยของเขาไปที่ความต้องการทางเทคโนโลยีที่สำคัญของประเทศ และมุ่งมั่นที่จะมีส่วนร่วมของเขาเอง” ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจที่ดีขึ้น เราสามารถ คาดว่าจะเห็นเทคโนโลยีแบตเตอรี่ระบายน้ำค่อยๆ เข้าสู่ตลาดในปีต่อๆ ไป เพื่อมอบโซลูชั่นพลังงานที่เชื่อถือได้และปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นสำหรับประเทศ สังคม และผู้บริโภคทั่วไป” หลี่ ซินเหลียง กล่าวอย่างมั่นใจ