2月13日，中国足彩在线大学高分子科学系彭慧胜/高悦团队打破锂电池传统设计原则，通过AI和有机电化学的结合成功设计了一种锂载体分子，让废旧电池“打一针”就可无损修复，将锂电池寿命提升1-2个数量级，为电池产业变革提供关键技术支撑。相关成果以《外部供锂技术突破电池的缺锂困境和寿命界限》为题在《自然》（Nature）上发表。
从手机、电车到储能电站，锂电池在人们生活中无处不在，但由于在使用过程中不断损失锂离子，最长寿命都只有6-8年。彭慧胜/高悦团队在没有研究先例支撑的情况下，大胆设想设计一种锂载体分子，将其注射进电池，对电池中的锂离子进行单独管控。使用这一技术，电池在充放电上万次后仍展现出接近出厂时的健康状态。
设想很清晰，难题在于学界尚无先例，无法通过传统研究范式，于是团队采用了人工智能辅助的全新能源分子设计方法。历时四年，团队构建数据库，利用非监督机器学习，进行分子推荐和预测，成功获得了从未被报道的锂载体分子——三氟甲基亚磺酸锂（CF3SO2Li），让AI for Science理念真正落地。
合成这种分子后，团队验证了其符合锂离子载体所需的各种严苛性能要求，且成本低、易合成，和各类电池活性材料、电解液以及其他组分有良好的兼容性，成功在软包、圆柱、方壳和纤维状锂离子电池器件上实现应用。
探索具有变革性的基础研究来解决实际问题，开展“分子-机制-材料-器件”的全链条工作，是团队始终坚定的目标。目前，锂载体分子已通过初期实验验证，预计在电池总成本中占比不到10%，具备大规模商用潜力，可用于补锂、储能、光储一体化。
“如果未来能够通过‘打针’修复电池，让电池实现循环使用，就可以从源头解决电池大规模报废的问题，使产业生态走向智能化、环保化。”团队期待该项成果早日走向应用，为推动经济可持续发展和环境保护提供关键技术支撑。
本报记者 殷梦昊 实习记者 曾译萱
