太平洋科技 出行

眾所周知，現(xiàn)在新能源車(chē)滲透率都這么高了，但還是有不少人在持幣觀望。

原因嘛大家也都明白，拋開(kāi)安全性啥的不說(shuō)，電池的壽命焦慮絕對(duì)榜上有名——想想哈，咱這手機(jī)電池用幾年都 “ 續(xù)航尿崩 ” ，那要是車(chē)上的電池，不得崩的更多。

到時(shí)候不但電池?fù)Q不起、賣(mài)車(chē)還掉價(jià)多，擱誰(shuí)心里能不犯嘀咕。

但！是！大的要來(lái)了，就在前幾天，復(fù)旦大學(xué)的科學(xué)家們?cè)凇?Nature 》上發(fā)了一篇逆天文章，直接給鋰電池行業(yè)整沸騰了。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，他們整出來(lái)一個(gè)比較離譜的操作：給電池打針續(xù)命。

老電池不是容易衰減成戰(zhàn)五渣了嘛，不要緊，現(xiàn)在只要扎一針 " 神仙水 " ，就能讓你的老伙計(jì)直接穢土轉(zhuǎn)生，重返巔峰性能直接拉回出廠狀態(tài)，別說(shuō)續(xù)命 +1s ，就算 +114514s 都沒(méi)啥問(wèn)題。。。

說(shuō)實(shí)話，剛看到這個(gè)新聞的時(shí)候差評(píng)君也驚了，這要真能實(shí)現(xiàn)，那不比油車(chē)的燃油寶還牛逼？不過(guò)本著嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，咱還是得扒一扒《 Nature 》的原論文考證一下。

然而等哥們下載完研究了一番以后，才發(fā)現(xiàn)這電池 “ 燃油寶 ” 比哥們想象的還要狠。。。

具體怎么個(gè)狠法寧先別急，咱先簡(jiǎn)單先復(fù)習(xí)下傳統(tǒng)鋰電池的 " 折壽 " 原理。。

眾所周知，電池充放電說(shuō)白了就是鋰離子在正負(fù)極來(lái)回跑，但是你要用久了，這些鋰離子里就有掉隊(duì)的。

比方說(shuō)本來(lái)該跑去陽(yáng)極放電，結(jié)果中途跟別的元素反應(yīng)了的；在負(fù)極沉淀下來(lái)變枝晶，刺穿電池隔膜引起短路的；跟電極材料反應(yīng)變成固體 SEI 膜的。。。反正離子這玩意就是會(huì)越用越少，能干活的鋰少了，電池自然就沒(méi)勁兒了。

更慘的是，以前還只有結(jié)構(gòu)適合容納鋰的材料才能當(dāng)電極，比如石墨這種天生多孔的，但鋰離子要是都跑到石墨電極里，材料體積就會(huì)膨脹，影響電極壽命。

而那些結(jié)構(gòu)穩(wěn)定又便宜的材料，又因?yàn)闆](méi)法容納鋰離子，就只能坐冷板凳。

以往咱們講電池技術(shù)進(jìn)步的時(shí)候，都是說(shuō)電極材料上要怎么怎么更新，但這次復(fù)旦的專(zhuān)家們卻開(kāi)了個(gè)新腦洞：

既然電池虛了是缺鋰，那咱直接給它靜脈注射不就完了？

不過(guò)這事雖然說(shuō)著簡(jiǎn)單粗暴，但做著可就難多了，得滿足一堆奇葩要求：

首先這東西是要跟電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而光在反應(yīng)這塊兒就有不少講究。

比方說(shuō)，在電池充電時(shí)的電壓范圍里，化學(xué)反應(yīng)要能進(jìn)行，一般要求要在 2.8 - 4.3V 內(nèi)；其次發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)必須是不可逆的，不然補(bǔ)充進(jìn)去的鋰離子又會(huì)被消耗掉；而且這個(gè)反應(yīng)后的產(chǎn)物還要能從電池里排出去，不影響電池里原來(lái)的化學(xué)環(huán)境。

除了這些，這種物質(zhì)還得在電解液里能溶解；制造過(guò)程還要保證化學(xué)穩(wěn)定性，別擱流水線上就炸了。

等到這些條件加起來(lái)，那就比砍一刀還難了，所以這也不怪以前的科學(xué)家沒(méi)人這么干。

不過(guò)，現(xiàn)在都 2025 年了，機(jī)器人都扭上大秧歌了，有些事還真不一定全靠人去干。

這次復(fù)旦大學(xué)的科學(xué)家們就是這么想的，他們先按照有機(jī)電化學(xué)的理論，挑出來(lái) 240 種看起來(lái)差不多能用的分子，完事兒把這些分子的基本特性告訴 AI ，讓 AI 幫忙計(jì)算出這些分子到底能不能放電池里面，最后再讓 AI 挑出一個(gè)最合適的分子出來(lái)。

聽(tīng)起來(lái)好像 AI 把這些事都包圓了，實(shí)際倒沒(méi)大家想的這么夸張。因?yàn)檫@里人家科學(xué)家自己動(dòng)手的地方也很多，比如用機(jī)器學(xué)習(xí)算法自己搭了一個(gè)計(jì)算模型，而不是現(xiàn)在市面上爆火的這些大模型。

總之，在 AI 的幫助下，最后科學(xué)家們找到了一個(gè)最合適的分子，叫LiSO ₂ CF ₃。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這貨就是個(gè)自帶鋰元素的 " 能量包 " ，當(dāng)電池容量開(kāi)始拉胯的時(shí)候，你一針扎下去就完了。然后當(dāng)電池充電電壓沖到 2.8V 以上時(shí)，這個(gè) LiSO₂ CF₃ 就會(huì)原地裂開(kāi)，釋放出大量鋰離子補(bǔ)充損耗。

更厲害的是，這貨的分解產(chǎn)物是二氧化硫和氟碳?xì)怏w，這些氣體會(huì)直接從電池排氣孔溜走，根本不在電池里留宿，完美避開(kāi)了污染內(nèi)部環(huán)境的可能性。

找是找著了，但具體怎么樣，還得跟現(xiàn)實(shí)里練一練才知道啥樣。結(jié)果科學(xué)家們把這玩意一制造出來(lái)以后，就整體壓麻呆住了。

他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里找了一節(jié)容量衰減到 85% 的磷酸鐵鋰電池，然后打了一針這個(gè) “ 電池寶 ” 以后，電池容量是越用越多， 1824 次循環(huán)直接變成了 99.6% ！

而且接下來(lái)又進(jìn)行了 11818 次循環(huán)，完事兒容量還有 96.0% ，只掉了三個(gè)點(diǎn)。。。

這有多離譜呢，普通磷酸鐵鋰電池?fù)嗡姥�環(huán) 3000 次就該退役了，但只要打一針，循環(huán) 11818 次后還能剩 96% 。。。

按每天充一次電算，這電池能用 32 年，比車(chē)架壽命都長(zhǎng)。以后怕是車(chē)都報(bào)廢了，電池還能拆下來(lái)給孫子當(dāng)充電寶用。

而且根據(jù)測(cè)算，這種打針修復(fù)的成本只有造新電池的 1/150 ，這簡(jiǎn)直就是把廢鐵變黃金的煉金術(shù)啊。。。

除了這個(gè)，更絕的是這技術(shù)直接把電池材料選擇的天花板給掀了。

還記得咱前面說(shuō)的那些因?yàn)?" 存不住鋰 " 被雪藏的材料吧？比如硫化聚丙烯腈這種便宜大碗的材料，成本只有鈷基材料的五分之一，現(xiàn)在全都能重出江湖。

這篇論文里，科學(xué)家們就做一次實(shí)驗(yàn)，把正極材料全換成不含鋰的硫化物，然后在電解液里溶解 LiSO ₂ CF ₃。

結(jié)果這波操作下來(lái)電池性能直接原地起飛，傳統(tǒng)鋰電池能量密度也就 200-300Wh/kg 的水平，但用了這招的無(wú)正極電池直接飆到 1192Wh/kg ，比特斯拉 4680 電池還高出三四倍。

要按這數(shù)據(jù)換算，這如果塞進(jìn)電動(dòng)車(chē)?yán)�，續(xù)航怕不是能破 2000 公里，別說(shuō)充電焦慮，加油站老板怕不是得連夜改行做充電樁。

聽(tīng)起來(lái)是真牛逼，不過(guò)兄弟們也別急著把油車(chē)賣(mài)了。

畢竟這技術(shù)現(xiàn)在還卡在實(shí)驗(yàn)室階段，還沒(méi)到工廠生產(chǎn)，要是全都靠實(shí)驗(yàn)室里的博士生們手工提純，車(chē)企財(cái)務(wù)總監(jiān)聽(tīng)了估計(jì)能當(dāng)場(chǎng)心梗。雖說(shuō)現(xiàn)在有 AI 幫忙，但這玩意的持續(xù)研發(fā)還得靠科研民工們爆肝。

還有一個(gè)問(wèn)題是，雖然論文里說(shuō)這技術(shù)能把鋰枝晶問(wèn)題緩解不少，但終究沒(méi)徹底解決這個(gè)鋰電池界的祖?zhèn)骼狭�，如何防止枝晶引起短路，也是行業(yè)內(nèi)目前都不好解決的問(wèn)題。

而且電解液的消耗， SEI 膜生成的這些根本問(wèn)題也都沒(méi)得到解決，再加上每次補(bǔ)鋰都會(huì)排出二氧化硫和氟碳?xì)怏w，這玩意處理不好怕是要被環(huán)保局請(qǐng)喝茶。

所以玩意實(shí)際上算是現(xiàn)在這些液體電池的一個(gè)大版本補(bǔ)丁，但行業(yè)內(nèi)未來(lái)發(fā)力的方向，應(yīng)該還是固態(tài)電池。

不過(guò)不管怎么說(shuō)，這次突破絕對(duì)給電池界開(kāi)了個(gè)新副本。以前咱們修電池就像給破屋補(bǔ)漏，越修越破；現(xiàn)在直接是給打上五號(hào)化合物了，邊用邊修還能越用越新。

照這個(gè)趨勢(shì)發(fā)展，《 賽博朋克 2077 》里能自我修復(fù)的義體電池，指不定再過(guò)些年就搬到你的電動(dòng)車(chē)上了。

至于現(xiàn)在還在考慮買(mǎi)電車(chē)的車(chē)主，建議咱要么還是趁這幾年早點(diǎn)決定，要么就再等上幾年。

等這技術(shù)，還有固態(tài)電池啥的量產(chǎn)了，新能源車(chē)怕是要開(kāi)啟新一輪狂暴模式了，到時(shí)候別說(shuō)加油站，怕是中石化都得轉(zhuǎn)型賣(mài)充電樁了。