鋰電池為何會成為諾貝爾獎的得主？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-10-27 17:24
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當你使用移動終端瀏覽諾貝爾獎的最新消息時，你會想到，你的移動終端電源——鋰電池，就是今年的諾貝爾獎結(jié)果!
10月9日下午，瑞典皇家科學(xué)院宣布，將把2019年諾貝爾化學(xué)獎授予約翰·古蒂納耶夫教授、斯坦利·威廷厄姆教授和吉野博士，以表彰他們在鋰電池領(lǐng)域的杰出貢獻。
人們?nèi)粘Ｉ钪袕V泛使用的鋰電池是如何獲得諾貝爾獎的?它始于電池替代石油的想法。
1973年，第四次中東戰(zhàn)爭引發(fā)了第一次石油危機，美國等發(fā)達國家認識到擺脫對石油依賴的重要性，開始投資電池研究。電池不僅可以替代石油作為汽車的新能源，還可以成為太陽能、風能等可再生能源的儲能裝置。因此，人們對開發(fā)這種電池的興趣空前高漲。
第一個突破的是斯坦利·惠廷厄姆。他起草了鋰離子電池的初步設(shè)計方案:硫化鈦作為正極，金屬鋰作為負極——這是一種能夠充電和放電的電池。電池材料的能量密度問題困擾了科學(xué)家們100多年，由惠廷厄姆逐一解決。
但是隨著時間的推移，人們發(fā)現(xiàn)用鋰作陰極是不安全的。隨著使用次數(shù)的增加，鋰電池會不斷析出枝晶，最終導(dǎo)致電池自燃。
這個問題有解決辦法嗎?現(xiàn)年97歲的古蒂納耶夫教授是歷史上年齡最大的諾貝爾獎得主。
在1980年，gudinauf的團隊提出并發(fā)現(xiàn)了一種分層氧化陽極材料，鈷酸鋰，它仍然用于各種主流消費電子產(chǎn)品。古迪納夫以鋰鋁合金為陽極，將我們帶入了移動電話和筆記本電腦的時代。
1997年，75歲的古蒂納耶夫和他的團隊開發(fā)了一種更穩(wěn)定、更安全的陽極材料——磷酸鐵鋰。它是用于電動汽車、電動公交車、電動船舶、大型儲能、通信基站和數(shù)據(jù)中心的電池的主流材料。
只有更廣泛的應(yīng)用才能促進鋰電池的進一步發(fā)展。如何將實驗電池材料集成到可用于小物件的可用設(shè)備中?日本科學(xué)家akira yoshino做到了。
經(jīng)過十年的研究,在1990年,豐田吉野,然后公司研究員,成功地使用碳代替鋰合金作為電池的負極,并結(jié)合goodenave cobaltate鋰正極,電池變得更安全,大大減少了自燃的風險。
根據(jù)吉野的研究，索尼在1991年正式推出了世界上第一款商用鋰電池。然后他們用石墨烯代替碳陽極，進一步提高了電池的安全性、能量密度和循環(huán)壽命。
與鉛酸電池、鎳硅電池相比，鋰電池具有能量密度高、壽命長、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點。
那時，電動汽車的發(fā)明遠遠早于內(nèi)燃機。但是隨著內(nèi)燃機效率的提高，電池的能量密度越來越低，使得電動汽車過時了?，F(xiàn)在，電動汽車又回到了人們的視線中，一個重要的前提是，原本是用來替代石油的鋰電池，終于擔負起了一個重要的歷史使命。
全球鋰電池產(chǎn)業(yè)目前價值近500億美元，并以每年超過10%的速度增長。鋰電池已經(jīng)滲透到人類生活的方方面面，它的發(fā)明支持了人類社會高科技的不斷發(fā)展。
顯然，鋰電池已經(jīng)成為諾貝爾獎的得主，當之無愧!
