Ang enerhiya ay ang puwersang nagtutulak sa pag-unlad ng lipunan ng tao.Sa mga nagdaang taon, bilang ang pandaigdigang "carbon peak, carbon neutral" na mga layunin sa pag-unlad, batay sa renewable energy utilization ng mass energy storage at ang pagpapasikat ng mga bagong sasakyan sa enerhiya ay naging hindi maiiwasang takbo ng pag-unlad, mga tao para sa kaligtasan, proteksyon sa kapaligiran, mataas na enerhiya density, mababang gastos baterya demand na mas kagyat, ito rin para sa mga siyentipiko upang galugarin ang isang bagong henerasyon ng baterya ilagay sa harap ng mas mataas na mga kinakailangan.Sa kontekstong ito, ang mga drainage zinc ion na baterya ay itinuturing na isa sa mga potensyal na napapanatiling teknolohiya sa pag-iimbak ng enerhiya dahil sa kanilang mataas na kaligtasan, mababang gastos at pagiging magiliw sa kapaligiran.Ang direksyon ng pananaliksik ni Li Xinliang, isang propesor sa School of Physics ng Zhengzhou University, ay malapit na nauugnay sa larangang ito.

Sa paglipas ng mga taon, inilaan ni Li Xinliang ang kanyang sarili sa siyentipikong pananaliksik, at gumawa ng isang serye ng mga makabagong siyentipikong tagumpay sa pananaliksik sa pagsasaliksik at pagpapaunlad ng drainage battery / halogen battery energy storage system at electromagnetic wave absorption / shielding device.” Sa kabutihang palad, ang aking personal na pananaliksik Ang mga interes ay naaayon sa mga pangangailangan ng pambansang estratehikong pag-unlad, kaya napagtagumpayan ko ang mga paghihirap at naghahanap ng katotohanan at pananagutan.” Aniya.

Down-to-earth, hakbang-hakbang sa daan ng siyentipikong pananaliksik

Ang lahat ay dapat na down-to-earth na gawin, para madali, huwag mahirap.Ang landas ng siyentipikong pananaliksik ni Li Xinliang ay higit na katulad ng paglalarawan ng karamihan sa mga ordinaryong estudyante.Noong 2011, siya ay natanggap sa Zhengzhou University of Light Technology, majoring sa physics at electronic Engineering.Ang pananaliksik sa pag-iimbak ng enerhiya ay hindi popular noong panahong iyon.Sa kolehiyo, habang may pangarap siya, mas nalilito siya.

Sa malalim na pag-aaral ng pananaliksik sa pag-iimbak ng enerhiya, unti-unting nalaman ni Li Xinliang na ang mga nakamit ng siyentipikong pananaliksik sa larangang ito ay maaaring tunay na mailapat at mabago.Upang higit pang pag-aralan ang siyentipikong pananaliksik sa mga kaugnay na larangan, nag-aral siya ng master's at doctor's degree sa Northwestern Polytechnical University at City University of Hong Kong pagkatapos ng graduation.Nasa huling yugto din niya nakilala sina Propesor Yin Xiaowei at Propesor Zhi Chunyan, na may mahalagang impluwensya sa kanyang karera sa siyentipikong pananaliksik.

Tahimik na sinabi ni Li Xinliang na nakaranas siya ng panahon ng kalituhan pagkatapos ng graduation.Ito ay sa ilalim ng patnubay ni Propesor Yin Xiaowei, ang kanyang master's tutor, na nagtakda ng kanyang direksyon sa pagsasaliksik sa mga materyales sa paglaban sa radiation at nagsimula sa daan ng siyentipikong pananaliksik sa hakbang-hakbang.Sa kanyang pananatili sa City University of Hong Kong, si Li Xinliang, sa ilalim ng patnubay ng superbisor ng doktor na si Propesor Zhi Chunyan, ay pinagsama ang pananaliksik sa mga materyales sa paglaban sa radiation sa mga paksa ng pag-iimbak ng enerhiya, at nagsagawa ng pananaliksik sa ligtas na pag-iimbak ng enerhiya at nababaluktot na naisusuot na electronics, kaya bilang pagsilbi sa mga potensyal na pangangailangan ng bansa sa sibil at mahahalagang larangan.Bilang karagdagan, sa panahon ng kanyang master's degree, ang dalawang tutor ay nagbigay kay Li Xinliang ng isang napaka-libreng siyentipikong kapaligiran sa pagsasaliksik, upang maibigay niya ang buong laro sa kanyang subjective na inisyatiba at patuloy na galugarin at sumulong na hinihimok ng kanyang interes.” Sa simula, ang aking ang pagpaplano at mga layunin sa hinaharap para sa siyentipikong pananaliksik ay malabo.Ito ay sa ilalim ng kanilang hakbang-hakbang na paggabay na ako ay lumaki nang husto.Kung wala ang kanilang tulong, sa palagay ko ay wala akong pagkakataon na tumahak sa daan na ito ng siyentipikong pananaliksik.” Sabi ni Li Xinliang.

Upang magawa ang kanyang siyentipikong pananaliksik sa lalong madaling panahon, pagkatapos ng graduation, sumali si Li Xinliang sa City University of Hong Kong-Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd. na nakikibahagi sa ligtas na pag-iimbak ng enerhiya na siyentipikong pananaliksik.Alam na alam ni Li Xinliang na malayo pa ang mararating mula sa laboratoryo hanggang sa aplikasyon ng enterprise, lalo na sa proseso ng mga resulta ng pananaliksik sa laboratoryo sa paggawa ng mga mass product, magkakaroon ng maraming "maglagay ng malakihang" mga problema at kahirapan.Sa panahong ito ng pagtatrabaho sa Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd., sinubukan ni Li Xinliang na baguhin ang kanyang gawaing pang-agham na pananaliksik mula sa nakatuon sa problema patungo sa nakatuon sa pananaliksik at nakatuon sa aplikasyon, na nagbigay ng mas komprehensibong pananaw para sa kanyang pang-agham na pananaliksik sa hinaharap. mga paksa.

 Batay sa kasalukuyang sitwasyon, ang pagbabago ng tubig sistema ng baterya pananaliksik

Noong Setyembre 2020, malinaw na sinabi ng China ang layunin ng "carbon peak" sa 2030 at "carbon neutrality" sa 2060.

Habang nagiging uso ang bagong enerhiya ngayon, ang mga baterya ay malawakang ginagamit sa mga bagong sasakyang pang-enerhiya, mga elektronikong kagamitan ng consumer at lahat ng uri ng mga sistema ng kuryente sa pag-iimbak ng enerhiya.Sa panlipunang background na ito, sinasagot ni Li Xinliang ang responsibilidad ng mga siyentipikong mananaliksik at sabik na gumawa ng isang bagay sa mga kaugnay na larangan.

Tulad ng alam nating lahat, ang mga baterya ng lithium-ion, na malawakang ginagamit sa mga bagong sasakyang pang-enerhiya, ay may mga pakinabang ng mataas na density ng enerhiya, maliit na volume, magaan ang timbang at mahabang buhay ng serbisyo.Gayunpaman, ang mga baterya ng lithium ay nangangailangan ng napakataas na sealing, lalo na sa panahon ng serbisyo upang ihiwalay ang tubig at oxygen na kapaligiran, kapag ang baterya ay nakatagpo tulad ng banggaan, extrusion at iba pang packaging ng baterya, ang baterya ay maaaring mag-trigger ng isang serye ng chain exothermic reaction, at maging ang sunog at pagsabog… Sa kontekstong ito, naniniwala si Li Xinliang na ang pagbuo ng mas ligtas, berde, mas matatag na mga baterya ng tubig upang matugunan ang mga pangangailangan ng larangan ng ligtas na pag-iimbak ng enerhiya ay binibigyang pansin ang mga katangian ng kaligtasan ng baterya, lalo na ang mga naisusuot na electronics at maging ang panloob na implanted na mga medikal na aparato sa direktang kontak sa katawan ng tao.

Sinabi ni Li Xinliang, ang drainage na baterya bilang isang bagong teknolohiya ng baterya, na may panloob na kaligtasan at mabilis na pag-charge at discharge na kakayahan, ay maaaring pahabain ang buhay ng serbisyo ng baterya at ang baterya ay may kakayahang harapin ang iba't ibang malupit na pag-imbak ng enerhiya / senaryo ng enerhiya, sa renewable sistema ng pag-iimbak ng enerhiya, mga de-koryenteng sasakyan at portable na elektronikong produkto at iba pang larangan ay may malawak na pag-asam ng aplikasyon." Samakatuwid, ang pangunahing direksyon ng aming pananaliksik ngayon ay ang pagbuo ng mga drainage na baterya upang punan ang puwang sa supply chain sa kasalukuyang ligtas na merkado ng imbakan ng enerhiya para sa mga baterya ng lithium-ion.Pansamantala, sa hinaharap na pananaliksik, isinasaalang-alang din namin ang pagsasama ng mga isyu sa radiation sa mga kumplikadong electromagnetic / infrared na background sa dinamikong pagtatasa ng kaligtasan ng serbisyo.” Sabi niya.

Sa prosesong ito, unang isinagawa ni Li Xinliang at ng kanyang research team ang pangkalahatang disenyo ng drainage battery upang matiyak ang mataas na adaptability ng bawat bahagi ng mga bahagi ng baterya.Pangalawa, ipinakilala nila ang mga sistema ng pagsubaybay sa temperatura at boltahe, pati na rin ang mga overcurrent at overvoltage na proteksyon na aparato, upang subaybayan ang operasyon ng baterya sa real time at subaybayan ang paglitaw ng mga abnormal na kondisyon.Bilang karagdagan, ginagamit din nila ang pagbabago ng electrode at electrolyte upang mapabuti ang pagganap ng electrochemical ng mga drainage na baterya habang binabawasan ang mga posibleng side reaction sa proseso ng serbisyo ng mga drainage na baterya, upang mapabuti ang kaligtasan at katatagan ng mga drainage na baterya.

Ang electrolyte carrier —— na tubig ay isang murang halaga, nababagong at environment friendly na solvent.Kung ikukumpara sa organic solvent sa mga tradisyonal na organic na baterya, ang tubig ay may likas na kaligtasan at mas mababang gastos, na may mas kaunting epekto sa kapaligiran.Bilang karagdagan, ang mga baterya ng tubig ay nababago din.Ang tubig at mga metal na asin ay mga nababagong mapagkukunan, na maaaring mabawasan ang pagkonsumo ng mapagkukunan at mabawasan ang pangangailangan para sa mga bihirang metal.Gayunpaman, ang paggamit ng tubig bilang electrolyte, mayroong isang kawalan, iyon ay, ang stable boltahe window ng tubig ay makitid, at maaaring tumugon sa elektrod, lalo na ang negatibong sukdulan ng metal, na nagreresulta sa pagbawas ng buhay ng serbisyo ng baterya.Batay sa mga nauugnay na resulta ng pananaliksik, nakatuon din si Li Xinliang sa pagbuo ng mga bagong high-energy density halogen na baterya.

Dahil sa mga pakinabang ng mataas na potensyal na redox, mababang gastos at masaganang mapagkukunan, ang halogen ay nagpapakita ng mahusay na mga prospect ng aplikasyon sa mga materyales ng elektrod.Sa background na ito, iniharap ng koponan ng Li Xinliang ang isang mahusay na diskarte sa modulasyon ng electrolyte upang maisakatuparan ang halogen sa conversion energy storage system ng reversible multivalent transition, at pumili ng mas ligtas na halide salt bilang aktibong halogen source na palitan ang tradisyonal na halogen single material bilang patunay ng konsepto, bumuo ng isang walang uliran na high-performance halogen batay sa multielectron conversion na kemikal na baterya.Ito ay nagkakahalaga ng pagbanggit na sa pamamagitan ng isang serye ng siyentipikong pananaliksik at paggalugad, matagumpay nilang nadagdagan ang density ng enerhiya ng mga halogen na baterya sa higit sa 200% ng orihinal na halaga, na makabuluhang nagpapabuti sa kapasidad ng pag-iimbak ng enerhiya ng mga halogen na baterya.Bilang karagdagan, ang bagong mekanismo ng redox na binuo ng koponan ni Li Xinliang ay nagpapakita ng mahusay na kakayahang umangkop sa mababang temperatura, na lubos na nagpapalawak sa mga sitwasyon ng aplikasyon ng mga halogen na baterya.

 Kalmado ang ating saloobin at isulong ang siyentipikong pananaliksik

Scientific research, matagal na.Alam ni Li Xinliang na ang pagpapabuti ng pagganap ng mga drainage na baterya ay hindi nakakamit sa magdamag.Minsan ang isang pagsubok sa pagganap ay maaaring tumagal ng isang taon o taon upang makita ang mga resulta, na makakatagpo ng isang serye ng mga problema.Pangalawa, dapat tayong makipag-usap sa ating mga tagapayo at kasamahan at mag-brainstorm, na palaging magiging mabunga.” Sabi ni Li Xinliang.

Ang taong 2023 ay isang bagong pagbabago sa buhay ni Li Xinliang.Sa taong ito, sa edad na 30, bumalik siya sa kanyang bayan sa lalawigan ng Henan at pumunta sa School of Physics ng Zhengzhou University para magsagawa ng siyentipikong pananaliksik na gawain."Isa lamang ako sa mga taong laging kailangang bumalik upang punan ang ' tech depression '." Sabi niya.Bilang pagpapakilala ng mga talento sa siyentipikong pananaliksik, parehong Henan Province, Zhengzhou University at ang School of Physics ng Zhengzhou University ay nagbigay kay Li Xinliang ng malaking suporta sa kanyang kapaligiran sa pamumuhay at siyentipikong pananaliksik, at tinulungan siyang alisin ang kanyang mga alalahanin sa tahanan.Ngayon, sa mahigit kalahating taon, nag-set up siya ng sarili niyang research team, ngunit natukoy din ang direksyon ng trabaho sa hinaharap ayon sa kanyang research foundation.” Una sa lahat, layunin naming pagbutihin ang performance at stability ng baterya, at bumuo ilang mga programa sa paggalugad para sa direksyon ng hangganan at bukas na mga isyung pang-agham sa larangan, sa pamamagitan ng maraming kasanayan sa pananaliksik na pang-agham, upang hatulan kung ang mga kaugnay na solusyon ay magagawa.Sa panahong ito, mas mainam na lutasin ang ilang mga teknikal na problema, isulong ang ilang mga pangunahing modelo ng teoretikal na pagbabago, at itulak ang isang maliit na hakbang sa larangan.” Sabi niya.

Malayo pa ang daang tatahakin.Sa pagbuo at paggalugad ng teknolohiya ng baterya ng drainage, ang pagkabigo at pagkabigo ay ang pinakakaraniwang bagay, ngunit palaging naniniwala si Li Xinliang na palaging may mga pakinabang.Sa malapit na hinaharap, umaasa siyang bumuo ng isang natatanging pangkat ng pananaliksik batay sa masalimuot at ligtas na pag-iimbak ng enerhiya, ituon ang kanyang pananaliksik sa mga pangunahing pangangailangang teknolohikal ng bansa, at magsikap na gumawa ng sarili niyang kontribusyon.” asahan na makitang unti-unting papasok sa merkado ang teknolohiya ng baterya ng drainage sa mga darating na taon upang makapagbigay ng mas maaasahan at ligtas sa kapaligiran na mga solusyon sa enerhiya para sa bansa, lipunan at ordinaryong mga mamimili.