最近，韓國室溫超導體“LK-99”引起國際廣泛關(guān)注和熱議，且不論其真?zhèn)涡裕僭O(shè)類似“LK-99”一類的室溫超導體真實存在，將給鋰電行業(yè)帶來哪些變化？

一、什么是“室溫超導體”？

超導的全稱是超導電性現(xiàn)象，是指某些材料在溫度降低到某一臨界溫度時電阻突然消失，電流可在其間無損耗流動的現(xiàn)象。具備這種特性的材料稱為超導體。

超導體具有兩個基本特性：零電阻性和完全抗磁性（也稱為邁斯納效應(yīng)）。

零電阻性使得電流在超導體中能夠無限期地流動，而不會因為電阻而損失能量。這種特性在能源傳輸、磁儲存和量子計算等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價值。

而完全抗磁性意味著超導體將外部的磁場完全排斥在材料外部，導致超導體內(nèi)部磁場強度為零。這種特性可以用于磁懸浮、磁場屏蔽和精確的磁場測量等。

然而，最近備受矚目的“LK-99”，只是檢驗完全抗磁性，零電阻方面還有待驗證。

值得注意的是，所有已知的超導體都需要在低溫或者高壓的條件下才能呈現(xiàn)超導性。盡管有越來越多的科研團隊開始探索室溫超導體的可能性，并且近年來也發(fā)布了不少相關(guān)研究，但這些研究在嘗試復現(xiàn)和進一步驗證時都面臨諸多挑戰(zhàn)。

室溫超導體，顧名思義是指能在常溫條件下實現(xiàn)超導現(xiàn)象的材料。相比其他超導體，室溫超導體的工作條件更容易在日常生活中達到。如果能夠成功實現(xiàn)室溫超導，其影響將無疑是廣泛而深遠的。

二、室溫超導可以為電池行業(yè)帶來哪些改變？

對于電池行業(yè)而言，室溫超導體的影響可能體現(xiàn)在以下幾個方面：

1、超級快充

由于室溫超導體可以在電池充電過程中實現(xiàn)零電阻，這意味著電池能在非常短的時間內(nèi)完成充電，從而極大地提高了充電效率。如果此技術(shù)應(yīng)用于電動汽車，將大大縮短充電時間，有效解決電動汽車充電過慢的問題。

簡單來說，1C充電可在60min將電池系統(tǒng)電量充滿，4C代表15min可將電量充滿。當前，主流電池公司正在推動充電倍率從1C-2C向4C升級。

電池公司如寧德時代、中創(chuàng)新航、蜂巢能源、孚能科技、億緯鋰能以及巨灣技研等，已在超級快充技術(shù)研究和開發(fā)上提出了各自的創(chuàng)新解決方案。

2、儲能技術(shù)的變革

室溫超導體的應(yīng)用或?qū)⒏淖儍δ芗夹g(shù)。無損耗的電能傳輸將使得大規(guī)模的電力儲存成為可能，有望解決太陽能和風能等可再生能源的間斷性問題。此外，由于超導體的完全抗磁性，可以用來制造無損耗的磁性能量存儲系統(tǒng)，將是一個全新的儲能方式。

3、電池集流體材料

在電池制造中，集流體是電池正負極材料接觸電極的一部分，負責傳導電子，其材料的導電性能對電池的性能有很大影響。如果使用室溫超導材料作為集流體，那么電池的能量效率和儲能量都或?qū)⒋蟠筇岣摺?/p>

三、小結(jié)

盡管室溫超導體"LK-99"的真實性仍存在疑問，但不妨讓子彈先飛一會兒。即便這種室溫超導體真的存在，要將其轉(zhuǎn)化為可商用的產(chǎn)品，還需要克服許多挑戰(zhàn)。

首先，批量生產(chǎn)是一個重要問題。實驗室環(huán)境下的室溫超導可能已經(jīng)取得，但批量生產(chǎn)這種材料則可能涉及諸多問題?？蒲腥藛T需要尋找一種經(jīng)濟、有效且穩(wěn)定的方法，能在大規(guī)模生產(chǎn)中復制這種超導效應(yīng)。

其次，穩(wěn)定性也是一個主要考慮因素。實驗室條件下可能實現(xiàn)的室溫超導，在實際應(yīng)用中可能會受到各種環(huán)境因素的影響，如壓力、濕度、機械應(yīng)力等。這些因素都可能對超導材料的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

安全性是另一大關(guān)鍵點。室溫超導材料需要能夠抵抗各種可能的安全風險，包括過熱、電弧等問題。這就需要對超導材料的安全特性進行深入的研究和測試。

最后，集成問題不容忽視。需要保證室溫超導材料能有效地與現(xiàn)有的電力系統(tǒng)、電子設(shè)備以及各種傳感器和控制器等集成，也是一個重大的挑戰(zhàn)。

總體來說，盡管室溫超導體"LK-99"的潛力令人興奮，但將其轉(zhuǎn)化為實際可用的商業(yè)產(chǎn)品卻并非易事，面臨的挑戰(zhàn)很多。然而，科研人員們并未因此停止探索，無論"LK-99"的最終結(jié)果如何，這個過程都將對電池行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大推動作用。

最后附上近期室溫超導體相關(guān)研究進展：

7月22日，韓國研究團隊在預(yù)印本網(wǎng)站arXiv平臺上提交了兩篇論文，聲稱發(fā)現(xiàn)了世界上首個室溫常壓超導體：即在常壓條件下，一種改性的鉛磷灰石“LK-99”能夠在127℃以下表現(xiàn)為超導體。

8月1日，韓國團隊描述的超導晶體LK-99被中美俄三國的實驗室同時宣布驗證。

美國勞倫斯伯克利國家實驗室（LBNL）在arXiv上提交論文稱，模擬計算結(jié)果支持LK-99作為室溫環(huán)境壓力超導體。

俄羅斯科學家Iris Alexandra成功制備出了具備常溫抗磁性的LK-99晶體，而常溫抗磁性正是超導晶體的標志之一，其結(jié)果在twitter上發(fā)布。

中國方面，湖北省武漢市華中科技大學材料學院實驗室成功首次驗證合成了可以磁懸浮的LK-99晶體，該晶體懸浮的角度比韓國團隊描述的樣品磁懸浮角度更大，有望實現(xiàn)真正意義的無接觸超導磁懸浮。

另外，東南大學的孫悅教授也在B站上公布了室溫超導實驗的全過程，但稱并未觀察到任何可能表明超導的信號，且生產(chǎn)的樣品和磁鐵未產(chǎn)生懸浮現(xiàn)象。

同樣，北航團隊也宣稱未發(fā)現(xiàn)LK-99的超導性，特別是他們將韓國團隊的X射線衍射圖譜與自己的結(jié)果進行了對比，確認其制備出了相同的東西。

8月3日，韓國SBS新聞報道稱韓國科研團隊室溫超導論文一作已要求撤稿，聲稱論文存在缺陷，完善后已轉(zhuǎn)投正規(guī)期刊，向?qū)W界提供樣品，以供檢驗。

來源：集邦鋰電整理