复旦大学团队利用AI辅助开发新分子br/对电池“精准治疗”突破现有寿命极

往废旧衰减的锂电池中“打一针”，再充一次电，便能让它恢复至接近出厂时的状态。日前，复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程全国重点实验室、纤维材料与器件研究院、高分子科学智能中心彭慧胜/高悦团队利用AI辅助开发新分子，对锂电池“精准治疗”突破现有寿命极限，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》为题在《自然》主刊上发表。

团队提出了打破电池基础设计原则中锂离子依赖共生于正极材料的理论，通过AI和有机电化学的结合，成功设计了从未被报道的锂载体分子，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”的方式注入废旧衰减的电池中，精准补充电池中损失的锂离子，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。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，循环寿命从目前的500—2000圈提升到12000—60000圈，在国际上尚无先例报道。此外，电池材料必须含锂的束缚规则也被打破，使用绿色、不含重金属的材料构筑电池成为可能。

这项成果也生动诠释了AI何以赋能科研。近年来，复旦大学有组织推动科学智能生态建设，高分子科学系成立科学智能中心，通过平台建设，支持师生利用AI助力研究工作。研究团队利用AI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。

团队合成这种分子后，验证了其具备各种严苛的性能要求，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。目前，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。

复旦大学为独立通讯单位，彭慧胜和高悦为该论文通讯作者，高分子科学系博士研究生陈舒为第一作者，合作单位包括南开大学、湖南工程学院和深圳大学，研究得到科技部、国家自然科学基金委、上海市科委、复旦大学科学智能专项基金等项目支持。