（田博旭）随着新能源汽车产业快速发展,锂电池老化与容量衰减问题愈发凸显。据中国汽车工业协会统计,截至2024年底,全国新能源汽车保有量突破2200万辆,其中超过25%的车辆在使用3年以上后电池性能下降显著,用户频繁面临高昂的更换、维修与维护成本,成为制约行业发展的关键瓶颈。

面对这一现实挑战,国防科技大学田博旭团队创新设计出一套用于锂电池外部锂供应与智能注射的系统装置,有效打破了传统“拆电更换”模式的技术桎梏,在提升电池续航、延长使用寿命、降低维护成本等方面实现重要突破。

技术核心:精准外补+智慧注控

该系统通过智能传感模块,实时监测电池电解质中活性锂离子的含量变化,并依托自研算法进行智能判断与预测,结合高精度CF₃SO₂Li锂盐注射系统,实现定量补锂操作——全程无需拆解电池组,免除人工干预。

为实现药剂的高效释放与分布均匀性,项目采用多项前沿材料与微结构创新:

仿生蜂窝状拓扑结构腔体设计,提升溶液扩散效率;

引入MEMS微型蠕动泵,在纳米级精度下实现微量注射;

储药仓采用聚四氟乙烯(PTFE)高分子材料,提高耐腐蚀性和稳定性;

将CF₃SO₂Li负载于多孔高分子载体中,结合纳米技术实现缓释控制;

多孔陶瓷扩散层设计兼顾药剂释放速率与电解液稳定性,避免局部堆积。

数字化联动:移动云平台实时监控

该装置配套开发了基于物联网的智慧云平台与微信小程序接口,用户可通过手机端实时查看电池健康状态、活性锂水平、注射记录与预测寿命等关键参数,为新能源汽车后市场服务提供智能化解决方案。

图 1 团队研发

成果意义:赋能绿色低碳、推动循环经济

据团队初步测试结果,该技术可使锂电池循环寿命提升30%以上,在实车使用场景中,容量保有率平均提升约22%,节省整包更换与运维成本数千元。若该系统在未来实现大规模推广,预计每年可减少超过5万吨废旧锂电池产生,极大缓解资源浪费与环境压力。

项目负责人寄语:让科技温柔地修复能量

项目负责人田博旭表示:“我们希望这项外部锂供应技术,能像‘细胞修复’一样,为锂电池带来‘第二春’,真正实现绿色能源的延续与善用。技术进步不只是高精尖,更应走进大众日常,成为新能源汽车用户可信赖的能量守护者。”

图 2 团队合影

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