复旦大学AI技术让电池更长寿！
复旦大学AI技术让电池更长寿！
2025年2月13日，复旦大学彭慧胜/高悦团队在《自然》主刊发表重磅研究成果，通过AI技术与有机电化学的创新结合，成功设计出一种新型锂载体分子——三氟甲基亚磺酸锂（CF3SO2Li），为锂电池的寿命提升带来了革命性突破。
AI赋能，精准设计锂载体分子
研究团队发现，电池衰减的核心原因是活性锂离子的减少。为了解决这一问题，他们大胆设想：能否像给病人打针一样，直接为电池补充损失的锂离子？然而，要实现这一设想，需要设计出一种具备严格物理化学性质的锂载体分子，包括电化学活性、溶解度、稳定性等多方面要求。这样的分子在现有研究中尚无先例，无法通过传统方法设计。
研究团队创新性地采用了AI辅助的全新能源分子设计方法。他们将分子结构和性质数字化，构建了包含有机化学、电化学、材料工程等多领域知识的数据库。通过非监督机器学习，AI系统能够推荐和预测潜在的锂载体分子。经过四年多的不懈努力，团队终于成功设计出从未被报道过的锂载体分子——三氟甲基亚磺酸锂（CF3SO2Li）。
“打一针”让电池“满血复活”
这种新型锂载体分子就像一种“药物”，可以通过“打一针”的方式注入废旧电池中，精准补充损失的锂离子，实现电池容量的无损修复。实验结果显示，使用这一技术后，电池在充放电上万次后仍能保持接近出厂时的健康状态（96%容量），循环寿命从目前的500-2000次提升到12000-60000次，提升幅度达到1-2个数量级。这一突破在国际上尚属首例。
突破性技术带来多重价值
这一创新技术不仅大幅延长了电池使用寿命，还打破了传统电池设计中锂离子必须依赖正极材料的限制。这意味着未来可以使用更绿色、不含重金属的材料来制造电池，进一步提升环保性能。
从实际应用来看，这一技术将带来多重价值：
- 电动车领域：解决电池寿命短、续航能力下降的问题，降低使用成本
- 储能电站：满足极端环境下的长寿命需求，提升能源利用效率
- 环境保护：减少电池报废带来的环境污染和资源浪费
- 经济效益：预计在电池总成本中占比不到10%，具备大规模商用潜力
未来展望：引领新能源产业变革
目前，研究团队正在开展锂载体分子的宏量制备，并与国际顶尖电池企业合作，推动技术的产业化应用。这一突破性技术有望在电动车、大规模储能等领域发挥重要作用，为实现可持续发展提供关键技术支持。
复旦大学彭慧胜/高悦团队的这一研究成果，不仅展示了AI技术在新材料设计中的巨大潜力，更为锂电池技术的发展开辟了全新路径。随着这一技术的进一步完善和推广，我们有理由期待，未来的电池将更加长寿、环保，为人类生活带来更多便利。