Enerji, insan toplumunun gelişmesinin itici gücüdür.Son yıllarda, küresel “karbon zirvesi, karbon nötr” kalkınma hedefleri, kitlesel enerji depolamanın yenilenebilir enerji kullanımına ve yeni enerji araçlarının yaygınlaşmasına dayanan kalkınmanın kaçınılmaz eğilimi haline geldi, insanlar güvenlik, çevre koruma, yüksek enerji için Yoğunluk, düşük maliyetli pil talebinin daha acil olması, aynı zamanda bilim adamlarının yeni nesil pilleri keşfetmesi için daha yüksek gereksinimler ortaya koymasını da beraberinde getiriyor.Bu bağlamda drenaj çinko iyon pilleri, yüksek güvenliği, düşük maliyeti ve çevre dostu olması nedeniyle en potansiyel sürdürülebilir enerji depolama teknolojilerinden biri olarak değerlendirilmektedir.Zhengzhou Üniversitesi Fizik Fakültesi'nde profesör olan Li Xinliang'ın araştırma yönü bu alanla yakından ilgilidir.

Li Xinliang yıllar geçtikçe kendini bilimsel araştırmalara adadı ve drenaj bataryası/halojen batarya enerji depolama sistemi ve elektromanyetik dalga emme/koruyucu cihazların araştırma ve geliştirmesinde bir dizi yenilikçi bilimsel araştırma başarısı elde etti.Neyse ki kişisel araştırmam Çıkarlar ulusal stratejik kalkınma ihtiyaçlarıyla uyumlu, bu yüzden zorlukların üstesinden geldim ve gerçeğin ve sorumluluğun peşindeyim” dedi.

Bilimsel araştırma yolunda adım adım ayakları yere basan

Her şeyin gerçekçi olması gerekir, çünkü kolaydır, yapılmaması zordur.Li Xinliang'ın bilimsel araştırma yolu daha çok sıradan öğrencilerin çoğunun tasvirine benziyor.2011 yılında Zhengzhou Işık Teknolojisi Üniversitesi'ne fizik ve elektronik Mühendisliği dalında kabul edildi.O dönemde enerji depolamaya yönelik araştırmalar pek popüler değildi.Üniversitede bir rüya görürken kafası daha da karışmıştı.

Li Xinliang, enerji depolama araştırmalarının derinlemesine incelenmesiyle yavaş yavaş bu alandaki bilimsel araştırma başarılarının gerçekten uygulanabileceğini ve dönüştürülebileceğini keşfetti.İlgili alanlarda bilimsel araştırmalara devam etmek amacıyla mezun olduktan sonra Northwestern Polytechnical University ve City University of Hong Kong'da yüksek lisans ve doktora eğitimi aldı.Daha sonraki aşamada bilimsel araştırma kariyeri üzerinde önemli etkisi olan Profesör Yin Xiaowei ve Profesör Zhi Chunyan ile tanıştı.

Li Xinliang, mezuniyetten sonra bir dönem kafa karışıklığı yaşadığını açıkça söyledi.Araştırma yönünü radyasyona dayanıklı malzemeler üzerine belirleyen ve adım adım bilimsel araştırma yoluna giren, yüksek lisans hocası Profesör Yin Xiaowei'nin rehberliği altındaydı.Li Xinliang, Hong Kong Şehir Üniversitesi'nde kaldığı süre boyunca, doktora danışmanı Profesör Zhi Chunyan'ın rehberliğinde, radyasyona dirençli malzemeler hakkındaki araştırmaları enerji depolama konularıyla birleştirdi ve güvenli enerji depolama ve esnek giyilebilir elektronikler üzerine araştırmalar gerçekleştirdi. Memleketin sivil ve önemli alanlardaki potansiyel ihtiyaçlarına hizmet etmek amacıyla kurulmuştur.Buna ek olarak, yüksek lisans derecesi sırasında iki öğretmen, Li Xinliang'a oldukça özgür bir bilimsel araştırma ortamı sağladı, böylece o, öznel inisiyatifini tam olarak kullanabildi ve sürekli keşfedip kendi ilgisi doğrultusunda ilerleyebildi. Bilimsel araştırma için planlama ve gelecek hedefleri belirsizdi.Onların adım adım rehberliği altında çok büyüdüm.Onların yardımı olmadan bu bilimsel araştırma yoluna girme şansım olmayacağını düşünüyorum." dedi Li Xinliang.

Li Xinliang, bilimsel araştırma çalışmalarını mümkün olan en kısa sürede gerçekleştirmek için mezun olduktan sonra, güvenli enerji depolama bilimsel araştırmalarıyla ilgilenen Hong Kong Şehir Üniversitesi-Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd.'ye katıldı.Li Xinliang, laboratuvardan kurumsal uygulamaya kadar hala uzun bir yol olduğunun, özellikle laboratuvar araştırma sonuçlarının seri ürünlerin üretimine kadar olan süreçte birçok "büyük ölçekli" sorun olacağının ve zorluklar.Hong Kong Big Zinc Energy Co., Ltd.'de çalıştığı bu dönemde Li Xinliang, bilimsel araştırma çalışmalarını problem odaklıdan araştırma odaklı ve uygulama odaklıya değiştirmeye çalıştı ve bu, gelecekteki bilimsel araştırmaları için daha kapsamlı bir bakış açısı sağladı. konular.

 Mevcut duruma dayanarak, su sistemi batarya araştırmalarının yeniliği

Eylül 2020'de Çin, 2030 yılına kadar "karbon zirvesi" ve 2060 yılına kadar "karbon nötrlüğü" hedefini açıkça belirtti.

Yeni enerjinin trend haline geldiği günümüzde piller yeni enerji araçlarında, tüketici elektroniği ekipmanlarında ve her türlü enerji depolamalı güç sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.Bu sosyal arka planda Li Xinliang, bilimsel araştırmacıların sorumluluğunu üstleniyor ve ilgili alanlarda bir şeyler yapmaya istekli.

Hepimizin bildiği gibi yeni enerji araçlarında yaygın olarak kullanılan lityum iyon piller, yüksek enerji yoğunluğu, küçük hacim, hafiflik ve uzun servis ömrü gibi avantajlara sahiptir.Bununla birlikte, lityum piller, özellikle su ve oksijen ortamını izole etmek için servis sırasında son derece yüksek sızdırmazlık gerektirir; pil çarpışma, ekstrüzyon ve diğer pil paketleme gibi bir durumla karşılaştığında, pil bir dizi zincirleme ekzotermik reaksiyonu ve hatta yangın ve patlamayı tetikleyebilir… Bu bağlamda Li Xinliang, güvenli enerji depolama alanının ihtiyaçlarını karşılamak için daha güvenli, yeşil, daha kararlı su pillerinin geliştirilmesinde, pil güvenlik özelliklerine, özellikle giyilebilir elektroniklere ve hatta dahili implante tıbbi cihazlara büyük önem verildiğine inanıyor. insan vücuduyla doğrudan temas.

Li Xinliang, dahili güvenlik ve hızlı şarj ve deşarj kabiliyetine sahip yeni bir batarya teknolojisi olarak drenaj bataryasının bataryanın hizmet ömrünü uzatabileceğini ve bataryanın yenilenebilir enerjide çeşitli zorlu enerji depolama / enerji senaryolarıyla başa çıkma yeteneğine sahip olduğunu söyledi. enerji depolama sistemi, elektrikli araçlar ve taşınabilir elektronik ürünler ve diğer alanlar geniş bir uygulama beklentisine sahiptir." Bu nedenle, araştırmamızın ana yönü artık mevcut güvenli enerji depolama pazarındaki tedarik zincirindeki boşluğu doldurmak için drenaj pilleri geliştirmektir. lityum iyon piller.Bu arada gelecekteki araştırmalarda, karmaşık elektromanyetik/kızılötesi arka planlardaki radyasyon konularını da servis güvenliğinin dinamik değerlendirmesine dahil etmeyi düşünüyoruz” dedi.

Bu süreçte Li Xinliang ve araştırma ekibi, batarya bileşenlerinin her bir parçasının yüksek düzeyde uyarlanabilirliğini sağlamak için ilk olarak drenaj bataryasının genel tasarımını gerçekleştirdi.İkinci olarak, pilin çalışmasını gerçek zamanlı olarak izlemek ve anormal koşulların oluşumunu izlemek için sıcaklık ve voltaj izleme sistemlerinin yanı sıra aşırı akım ve aşırı voltaj koruma cihazlarını da tanıttılar.Buna ek olarak, drenaj pillerinin güvenliğini ve stabilitesini artırmak amacıyla drenaj pillerinin servis sürecindeki olası yan reaksiyonları azaltırken drenaj pillerinin elektrokimyasal performansını iyileştirmek için elektrot ve elektrolit modifikasyonunu da kullanırlar.

Elektrolit taşıyıcı —— su, düşük maliyetli, yenilenebilir ve çevre dostu bir solventtir.Geleneksel organik pillerdeki organik solventle karşılaştırıldığında su, doğal bir güvenliğe sahiptir ve çevreye daha az etki yaparak daha düşük maliyete sahiptir.Ayrıca su pilleri de yenilenebilir.Su ve metal tuzları, kaynak tüketimini azaltabilen ve nadir metallere olan talebi azaltabilen yenilenebilir kaynaklardır.Bununla birlikte, elektrolit olarak su kullanıldığında bir dezavantaj vardır; yani suyun kararlı voltaj penceresi dardır ve elektrotla, özellikle de metalin negatif ucuyla reaksiyona girerek pilin hizmet ömrünün azalmasına neden olabilir.Li Xinliang, ilgili araştırma sonuçlarına dayanarak yeni yüksek enerji yoğunluklu halojen pillerin geliştirilmesine de kararlıdır.

Yüksek redoks potansiyeli, düşük maliyet ve bol kaynak avantajlarından dolayı halojen, elektrot malzemelerinde büyük uygulama potansiyeli göstermektedir.Bu arka planda, Li Xinliang ekibi, tersinir çok değerlikli geçişin dönüşüm enerji depolama sisteminde halojeni gerçekleştirmek için etkili bir elektrolit modülasyon stratejisi ortaya koydu ve konseptin bir kanıtı olarak aktif halojen kaynağı geleneksel halojen tekli malzemenin yerine daha güvenli halojenür tuzu seçti. çok elektronlu dönüşüm kimyasal piline dayalı eşi benzeri görülmemiş yüksek performanslı halojen.Bir dizi bilimsel araştırma ve keşif yoluyla, halojen pillerin enerji yoğunluğunu orijinal değerin %200'ünün üzerine başarıyla çıkardıklarını ve halojen pillerin enerji depolama kapasitesini önemli ölçüde artırdıklarını belirtmekte fayda var.Buna ek olarak, Li Xinliang'ın ekibi tarafından geliştirilen yeni redoks mekanizması, halojen pillerin uygulama senaryolarını büyük ölçüde genişleten mükemmel düşük sıcaklık uyarlanabilirliği gösteriyor.

 Tutumumuzu sakinleştirin ve bilimsel araştırmayı teşvik edin

Bilimsel araştırma, uzun zaman oldu.Li Xinliang, drenaj bataryalarının performans artışının bir gecede sağlanamayacağını biliyor.Bazen bir performans testinin sonuçlarını görmek bir yıl ya da yıllar sürebilir ve bu da bir dizi sorunla karşılaşılmasına neden olur. Sorunlarla karşılaştığımızda öncelikle literatürü kapsamlı bir şekilde okumalı, başkalarının deneyimlerinden ve derslerinden öğrenmeliyiz.İkinci olarak, akıl hocalarımız ve meslektaşlarımızla tartışıp beyin fırtınası yapmalıyız ki bu her zaman verimli olacaktır."Li Xinliang dedi.

2023 yılı Li Xinliang'ın hayatı için yeni bir dönüm noktasıdır.Bu yıl 30 yaşında, memleketi Henan eyaletine döndü ve bilimsel araştırma çalışmaları yürütmek üzere Zhengzhou Üniversitesi Fizik Fakültesi'ne geldi. ‘Teknoloji bunalımı’.” dedi.Bilimsel araştırma yeteneklerinin tanıtımı olarak, hem Henan Eyaleti, Zhengzhou Üniversitesi hem de Zhengzhou Üniversitesi Fizik Okulu, Li Xinliang'a yaşam ve bilimsel araştırma ortamında büyük destek verdi ve evindeki endişelerini ortadan kaldırmasına yardımcı oldu.Şimdi, altı aydan fazla bir sürede kendi araştırma ekibini kurdu ama aynı zamanda araştırma temeline göre gelecekteki çalışma yönünü de belirledi. İlgili çözümlerin uygulanabilir olup olmadığına karar vermek için çok sayıda bilimsel araştırma uygulaması yoluyla, sınır yönüne yönelik bazı keşif programları ve alandaki açık bilimsel konular.Bu dönemde bazı teknik sorunları çözmek, bazı temel inovasyon teorik modellerini ortaya koymak ve bu alanda küçük bir adım daha ileriye taşımak daha doğru olacaktır” dedi.

Önünüzdeki yol uzun bir yol.Drenaj bataryası teknolojisinin geliştirilmesinde ve araştırılmasında başarısızlık ve hayal kırıklığı en yaygın görülen durumlardır, ancak Li Xinliang her zaman kazanımların olacağına inanmaktadır.Yakın gelecekte karmaşık ve güvenli enerji depolamaya dayalı benzersiz bir araştırma ekibi kurmayı, araştırmalarını ülkenin temel teknolojik ihtiyaçlarına odaklamayı ve kendi katkısını sağlamaya çalışmayı umuyor."Teknolojik ilerlemeler ve gelişmiş ekonomik fizibilite ile, Ülke, toplum ve sıradan tüketiciler için daha güvenilir ve çevre açısından güvenli enerji çözümleri sağlamak üzere drenaj bataryası teknolojisinin önümüzdeki yıllarda kademeli olarak pazara girmesini bekliyoruz." Li Xinliang kendinden emin bir şekilde söyledi.