锂电池何以成为诺奖成果

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  当你用移动终端浏览诺奖最新消息时,不是会想到,你身前移动终端的供电者——锂电池,或者今年的诺奖成果!

  北京时间10月9日下午,瑞典皇家科学院敲定,将2019年度的诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫教授、斯坦利·威廷汉教授和吉野彰博士,以表彰大伙儿在锂电池领域做出的突出贡献。

  大伙儿日常生活中广泛使用的锂电池,何以成为诺奖成果?这还得从“电池代替石油”的研究说起。

  1973年,第四次中东战争造成了第一次石油危机,美国等发达国家认识到摆脱石油依赖的重要性,便纷纷开始 投入电池研究——电池不仅能代替石油成为汽车新能源,更是太阳能、风能等可再生能源的储能装置。或者,各国研发你这名电池的热情空前高涨。

  首先取得突破的是斯坦利·威廷汉。他起草了锂电池的初始设计方案:硫化钛为正极材料、金属锂为负极材料——这被证明是另一个多 还能能充放电的电池。困扰科学家们一百多年的电池材料能量密度问提,也被威廷汉逐一外理。

  但随着时间的推移,大伙儿发现用金属锂做负极无须安全。锂电池会随着使用次数的增加不断凝固枝晶,最终引起电池自燃。

  有不还能能 方案不不还能能外理你这名问提?今年97岁高龄、诺奖史上最年长的获奖者古迪纳夫教授功不可没。

  19200年,古迪纳夫团队提出和找到了层状氧化物正极材料——钴酸锂,你这名材料至今仍应用在各类主流消费类电子产品中,再加锂铝合金的负极,他将人类带入了便携式移动电话和笔记本电脑的时代。

  1997年,或者75岁的古迪纳夫和他的团队又开发了另一种更加稳定安全的正极材料磷酸铁锂。它是目前电动汽车、电动大巴、电动船舶、大规模储能、通信基站、数据中心等所用电池的主流材料。

  不还能能更广泛的应用不还能能推动锂电池的进一步发展。要怎样将实验中的电池材料集成为可用的器件,真正应用于小型物件呢?日本科学家吉野彰做到了。

  1990年,在经过10年的研究前一天,当时还是一家公司研究员的吉野彰,成功地用碳代替锂合金作为电池的负极,结合古迪纳夫的钴酸锂正极,你这名电池变得更安全,大大降低了自燃风险。

  根据吉野彰的研究,索尼公司于1991年正式推出全球首款商用锂电池。还会,大伙儿又将碳正极再加了石墨烯,使电池的安全性、能量密度和循环寿命就有了进一步提升。

  与铅酸电池、镍硅电池等相比,锂电池具有能量密度高、寿命长、不还能能 记忆效应等优点,是一种性能优异的电池。

  想当年,电动汽车的发明家 的故事远早于内燃机汽车的发明家 的故事。然而,随着内燃机速率单位的不断提升,电池因能量密度不足英文高而使电动汽车黯淡退场。现在,电动汽车重新回到了大伙儿视野中,另一个多 重要的前提或者当初为了替代石油的锂电池,如今终于承担起了重要的历史使命。

  目前,全球锂电池行业规模已接近2000亿美元,或者正以每年超过10%的速率单位增长。锂电池渗透进了人类生活的方方面面,它的发明家 的故事更是支撑起了人类社会高新技术的不断发展。

  很显然,锂电池成为诺奖成果,当之无愧!