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北京时间2月13日0时，团队相关研究成果以《外部供锂技术突破电池的缺锂困境和寿命界限》（“External Li supply reshapes Li-deficiency and lifetime limit of batteries”）为题在《自然》（Nature）主刊上发表。该研究成功设计了从未被报道过的锂载体分子，将电池活性载流子和电极材料解耦。这种载体分子就像药物一样，可以通过“打一针”的方式注入到废旧衰减的电池中，精准补充电池中损失的锂离子，实现容量的恢复，对电池进行“精准治疗”而不是“宣布死亡”，为退役电池的处理提供了一种新方式。

“我们深入分析了电池基本原理，并进行了大量实验验证，发现电池衰减和人生病一样，是某个核心组件发生了异常，其他部分仍旧保持完好。那为什么不像治病一样，开发变革性功能材料，对电池也进行精准、原位无损的锂离子补充，在不破坏电池的情况下把锂离子补回去，从而大幅延长它的寿命和服役时间？我们想到了‘精准治疗’这一方法，来代替过去的报废回收。”高悦表示，基于这一设想，团队创新研究范式，利用AI的“超级大脑”结合化学信息学，将分子结构和性质数字化，通过引入有机化学、电化学、材料工程技术方面的大量关联性质，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离子载体分子——三氟甲基亚磺酸锂（CF3SO2Li）。这种载体分子通过“打一针”的方式注入到废旧衰减的电池中，精准补充电池中损失的锂离子，电池在充放电上万次后仍展现出接近出厂时的健康状态，循环寿命从目前的500-2000圈提升到超过12000-60000圈，这在国际上尚无先例。

记者了解到，研究团队一直致力于开展“分子-机制-材料-器件”的全链条工作，以期让具有变革性的基础研究解决实际问题，让科研成果“落到实处”。因此研究相关的验证实验都是在真实电池器件而非模型上完成网上捕鱼，以此充分暴露可能的问题并予以解决，从而推动下一步的产业转化。比如提升分子反应动力学以避免影响电池的化成速度；探索化学制备反应路径，能够低成本、精准合成高纯度分子。团队正在开展锂离子载体分子的宏量制备，并与国际顶尖电池企业合作，力争将技术转化为产品和商品，助力国家在新能源领域的引领性发展。