鋰電池已進(jìn)入我們生活，而發(fā)明者，是一名美國二戰(zhàn)老兵？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-08 09:48
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在科技日新月異的今天，大到電網(wǎng)儲能、新能源電動汽車、小到手機(jī)、電腦、各種電子產(chǎn)品，都已經(jīng)十分廣泛的應(yīng)用著鋰電池。給我們生活，源源不斷匯集、提供電力能量。
而在40年前，一名叫約翰. 古迪納夫（John B Goodenough)的留英美國人，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)努力專研。通過發(fā)現(xiàn)讓鋰鈷氧化物參與電池內(nèi)部反應(yīng)，才發(fā)明出當(dāng)時體積更輕便、儲能更強(qiáng)大、的新型電池——鋰電池。
約翰.古迪納夫近照
約翰. 古迪納夫做為鋰電池發(fā)明貢獻(xiàn)者，因此被尊稱為“鋰電發(fā)明之父”?；仡櫣诺霞{夫的成長史，其實(shí)還有另一段重要的身份經(jīng)歷，那就是“二戰(zhàn)老兵”。
古迪納夫出生于1923年，美國康涅狄格州成長。從小雖然有讀寫障礙，但天資聰明、成績優(yōu)異，后考取耶魯大學(xué)，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。時逢二戰(zhàn)爆發(fā)，美國在“珍珠港事件“慘痛后，不得不對日宣戰(zhàn)?；蛟S學(xué)歷特長，年輕的古迪納夫，以氣象師身份征招入役，被派到太平洋一個海島收集氣象資料。
波瀾壯闊的戰(zhàn)斗
而一直強(qiáng)烈的繼續(xù)求學(xué)意識，讓他在二戰(zhàn)結(jié)束后，也幸運(yùn)被美國政府選中。成為當(dāng)時少數(shù)人中，繼續(xù)攻讀物理學(xué)專業(yè)的退役軍人
其后的古迪納夫，讀博于——芝加哥大學(xué)物理學(xué)（這一年，他30歲?。?、工作于——麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室。1976年，受邀英國牛津大學(xué)無機(jī)化學(xué)教授。
芝加哥大學(xué)、牛津大學(xué)、麻省理工學(xué)院
正是在英國牛津大學(xué)期間，古迪納夫組建了自已電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
1800年，發(fā)明伏達(dá)電堆（意）；1859年，發(fā)明鉛酸蓄電池（法）。1966年，發(fā)明鈉硫電池（美.福特）。在70年代以來，這些電池逐漸顯現(xiàn)出儲能局限性 。
最先發(fā)現(xiàn)鋰離子室溫充電能力的——是英國化學(xué)家Whittingham。但由于沒有很好解決，鋰電池電極結(jié)晶短路問題，在后續(xù)生產(chǎn)后使用中，往往接連發(fā)生鋰電池起火爆炸。在此背景下，古迪納夫和團(tuán)隊(duì)開啟了對鋰電池的研究。
電池發(fā)生爆炸
鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰的發(fā)明
古迪納夫團(tuán)隊(duì)持續(xù)四年的研究，1980年發(fā)現(xiàn)采用氧化物鈷酸鋰材料能很好改善鋰電極結(jié)晶問題。在兩年后，1982年古迪納夫?qū)嶒?yàn)室發(fā)現(xiàn)了更穩(wěn)定、更便宜的材料——錳酸鋰。
古迪納夫?qū)嶒?yàn)室
由于前期鋰電池的起火爆炸的教訓(xùn)，這一研究成果在當(dāng)時沒有公司企業(yè)愿意生產(chǎn)轉(zhuǎn)化。 古迪納夫?qū)⑾嚓P(guān)專利權(quán)轉(zhuǎn)給英國原子能機(jī)構(gòu)（AERE)。1991索尼公司才引進(jìn)這一成果，并結(jié)合自已陽極材料石墨技術(shù)，將可充電鋰電池商業(yè)化生產(chǎn)面世。并向英國政府支付專利版權(quán)費(fèi)，直到2002年。
而約翰. 古迪納夫，在這一發(fā)明中，并沒有得到經(jīng)濟(jì)效益。
古迪納夫 . 一個普通老人
1997年，經(jīng)過不斷嘗試，古迪納夫?qū)嶒?yàn)室，在度發(fā)現(xiàn)鋰離子陰極材料——磷酸鐵鋰。
回顧鋰電池研發(fā)歷史一個個節(jié)點(diǎn)——1980年-鈷酸鋰 → 1982年-錳酸鋰 → 1991年第一款商用鋰電池被日本索尼推出 → 1997年-磷酸鐵鋰。然而至此三十多年后，電池儲能急需更大幅提高，而儲能電池革新，往往雷聲大雨點(diǎn)小，并沒有并沒有取得革命性成果。
鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰
后續(xù)——鋰電池能量密度遭遇瓶頸，固態(tài)電池，改變未來？
而今，約翰. 古迪納夫96歲。座駕，一輛10年車齡的本田車。面對鋰電池瓶頸，研發(fā)新的替代品，繼續(xù)奮斗不止，。據(jù)其聯(lián)合團(tuán)隊(duì)發(fā)表的最新研究成果看：固態(tài)無鈷電池（鈷是稀缺礦產(chǎn)資源；不在是液態(tài)電解質(zhì)，徹底解決電極枝晶刺穿隔膜短路），能量密度可能將是現(xiàn)有鋰離子電池的兩倍（新能源電動汽車，續(xù)航里程翻倍提升）。電池容量隨著使用時間，不減反而增加？（完全不可想象？）
約翰.古迪納夫、奮斗不止
如果約翰. 古迪納夫，新的研究成果成為現(xiàn)實(shí)。那么，這個已經(jīng)96歲高齡、二戰(zhàn)老兵將再次驚艷世界！
