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诺贝尔化学奖授予三位“锂电池之父”,他们为人类带来了
发布时间:2019-10-10 17:28:51   来源:本站   浏览:

诺贝尔化学奖授予三位“锂电池之父”,他们为人类带来了巨大利益
 

导读:诺贝尔化学奖授予三位“锂电池之父”,他们为人类带来了巨大利益

         10月9日瑞典皇家科学院宣布,将2019年诺贝尔化学奖授予给三位"为锂电池作出巨大贡献"的科学家,分别是77岁的美国化学家斯坦利·惠廷厄姆、97岁的约翰·古德伊纳夫以及71岁的日本化学家吉野彰。他们的工作为今天无线、无化石燃料社会的形成创造了条件,为人类带来了巨大利益。三位并非是共同研究,而是作为锂电池奠基者、锂电池改造者和锂电池优化者独自进行钻研。目前我们生活中所不可或缺的种种电子产品都离不开他们的发明与贡献,无论是手机、相机、电脑还是电动汽车,都是基于锂电池技术的成熟才得到快速的发展。
 

诺贝尔化学奖授予三位“锂电池之父”,他们为人类带来了巨大利益

         锂电池分为两种:一种是锂金属电池,最早由吉尔伯特·牛顿·路易士在1912年提出并研究。另一种是锂离子电池,在70年代由惠廷厄姆提出并研究。今天通常所说的锂电池基本均为锂离子电池,今年三位诺奖得主的贡献也是在这个领域。惠廷厄姆于1941年生于英国,在上世纪70年代时期,就职于美国埃克森石油公司时就研究发明了锂离子电池。他采用硫化钛作为正极材料,金属锂作为负极材料,制成了首个锂离子电池。75岁的古迪纳夫紧随其后发明了钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极材料,发明出"磷酸铁锂"材料的锂电池,令世界震惊,诺奖颁奖词中说他"将锂电池的潜力翻了一番"。

诺贝尔化学奖授予三位“锂电池之父”,他们为人类带来了巨大利益

         他还创造了一个新纪录--今年已经97岁的他创造了诺奖得主的最高龄纪录。在古迪纳夫的基础上,吉野彰于1985年开发出了首个接近商用的锂离子电池,彻底消除金属锂,这让电池的使用更加安全可行。1991年索尼公司推出了第一款商业锂离子电池,彻底改变了人们的生活。由于锂电池的高能量密度和配方不同,能够适应不同使用环境的特点而被广泛使用,同时也奠定了无线、无化石燃料社会的基础,对人类具有极大益处。此外随着汽车逐渐开始"电动化",锂电池也成为汽车行业的"宠儿"。车载锂离子电池其使用特性与电子产品不同,例如手机电脑的锂离子电池设计之时考虑的就是"快速充电满足日常使用,长期性能不必过度考量"。但电动汽车要求的是"多次循环性能不便、电量大、充电快",其条件更为苛刻,而在这其中重要性是按顺序排列的,循环耐久性是最重要、电量大和充电快差不多是一个量级。所以对于电动汽车而言,其锂离子电池的要求之高,使得各家厂商不断再尝试新材料或者新配方以适应市场需求。
 

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        目前较多采用的方案无非两种,NCA811(镍钴铝锂电池,数字代表比例)和NCM811(镍钴锰锂电池),不过由于专利原因和其他因素,NCA只有特斯拉在采用,而NCM则是绝大多数厂商采用的方案。二者各有利弊,NCA能量密度更高,但是NCM则更为安全。未来随着电动汽车的愈发普及,锂电池技术或将成为各大车企"重新洗牌"的关键部分。而伴随着全球可持续发展的趋势,锂电池的重要性也或许比肩于石油。从1991年锂电池问世以来已经经历了很多的变化与发展,但基本上都是基于上述三位的研究成果而来。锂电池为方便生活、丰富生活提供了更多的可能,从长远来看,未来使用可持续能源,例如风电、水电、太阳能是趋势,锂电池作为储能设备,能够将这些能源保存起来,并在需要时候使用,使得发电装置"去中心化"。
 

        在锂电池领域,中日韩成为该行业的垄断者,而我国拥有丰富的锂资源和完善的锂电池产业链,以及庞大的基础人才储备,使在锂电池及其材料产业发展方面成为全球最具吸引力的地区,并且已经成为全球最大的锂电池材料和电池生产基地。(内容及图片来源于网络,如有侵权请联系删除)


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