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光明日报上海消息（记者李亮）随着科技的飞速进步，锂电池已广泛应用到我们的日常生活中，无论是手机、电动车还是储能电站。锂电池寿命问题一直是行业内的难题，其寿命通常只有6至8年，且在极寒环境下电池衰退速度会更快。如何延长电池寿命并有效解决回收问题，避免环境污染和资源浪费？这是当前迫切需要研究的课题。
最近，复旦大学传来好消息。该大学高分子科学系和全国重点实验室聚合物分子工程的彭慧胜/高悦团队成功打破了传统的电池设计原则，提出了一种全新的理论和方法。他们利用人工智能和有机电化学的结合，成功设计出了一种前所未见的锂载体分子。这一重要研究成果已经发表在著名国际学术期刊《自然》上。
长期以来，锂电池的活性锂离子一直依赖于正极材料供给，一旦锂离子损失到一定程度，电池便面临报废的命运。研究团队深入分析了电池基本原理，发现电池衰减其实是某个核心组件出现了问题，其他部分仍然保持完好。在这种情况下，他们大胆设想设计一种锂载体分子，将其注入电池中，对锂离子进行单独管理和控制。
要实现这一设想并不容易，需要分子具备一系列严格的物理化学性质。在没有任何先例可循的情况下，研究团队采用了先进的AI技术和化学信息学方法，将分子结构和性质数字化，并利用机器学习技术成功获得了锂载体分子的设计参数。最终，他们成功合成了一种名为三氟甲基亚磺酸锂的载体分子。这种分子可以像物一样被注入到废旧衰减的电池中，精准补充损失的锂离子，恢复电池的容量。这一技术为处理退役电池提供了一种全新的方式。
据了解，使用这种技术的电池在充放电上万次后仍能保持良好的性能状态，循环寿命得到显著提高。更重要的是，该技术打破了传统电池材料必须含锂的束缚规则，使得使用绿色、不含重金属的材料构筑电池成为可能。目前，研究团队正在开展锂载体分子的宏量制备工作，并与国际顶尖电池企业合作，推动技术转化为产品和商品，助力新能源领域的跨越式发展。
《光明日报》（2025年02月18日 科技版）