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  上世纪80年代后期,吉野彰研制出了第一款可商用锂离子电池。他在阴极使用了古迪纳夫的锂-钴氧化物,并在阳极使用了一种名为石油焦的碳基材料,将电池变得更加安全,也更适合日常生活中的各种应用。

  “锂电池之父”

  约翰·古迪纳夫已经97岁高龄,是至今为止最年长的诺贝尔奖获得者。目前为美国得州大学奥斯汀分校机械工程系教授。他还是钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的发明人,通过研究化学、结构以及固体电子和离子性质之间的关系来设计新材料,解决材料科学问题。

  上世纪70年代早期,威廷汉致力于寻找可以摆脱化石燃料的能源,他通过研究超导体发现了一种能量非常丰富的材料,将其用在锂电池中创建新的阴极,而电池的阳极部分则由金属锂制成,这种金属具有强烈的释放电子的动力。由此,威廷汉开发出了一种可在室温下工作的可充电锂离子电池。

  南京大学现代工程与应用科学学院材料物理与化学专业硕士齐何山说,锂离子电池为人类社会的进步与发展做出了重要贡献。人类的衣食住行都离不开锂离子电池:手机、电动汽车以及各式各样的电子器件都需要锂离子电池作为能量供应源。锂离子电池具有便携、安全、可大规模生产、成本可控等优势。但是,目前锂离子电池仍然存在很多问题。最突出的就是电池的比容量低。像手机,需要最少一天充一次电;电动汽车的续航能力一般也不超过500km。比容量低的问题限制了锂离子电池更广泛的应用空间。目前通过对负极材料的改进,从低能量密度的碳负极到现在有较高能量密度的硅负极,使比容量有大幅度的提升。

今年荣获诺奖的3位科学家均被称为“锂电池之父”。

  “他们创造了一个可充电的世界”

  对于锂离子电池应用于新能源汽车的未来展望,业界正在探索固态电池,固态电池最突出的优点就是其安全性高。固态电池内部采用固态电解质,固态电解质不可燃,不存在漏液问题,因而固态电池具有更好安全性。目前锂离子电池广泛应用于新能源汽车行业,其安全性应该永远摆在第一位。

  锂离子电池是什么?

  锂离子电池是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池使用一个嵌入的锂化合物作为一个电极材料。目前用作锂离子电池的正极材料主要常见的有:锂钴氧化物、锰酸锂、镍酸锂及磷酸锂铁。这些锂离子电池与其衍生产品是在消费电子领域常见的。

  新能源汽车工作者:锂离子电池应用于汽车应安全第一

  ◎ 吉野彰

  南京大学现代工程与应用科学学院材料物理与化学专业硕士齐何山说,锂离子电池为人类社会的进步与发展做出了重要贡献。人类的衣食住行都离不开锂离子电池:手机、电动汽车以及各式各样的电子器件都需要锂离子电池作为能量供应源。锂离子电池具有便携、安全、可大规模生产、成本可控等优势。但是,目前锂离子电池仍然存在很多问题。最突出的就是电池的比容量低。像手机,需要最少一天充一次电;电动汽车的续航能力一般也不超过500km。比容量低的问题限制了锂离子电池更广泛的应用空间。目前通过对负极材料的改进,从低能量密度的碳负极到现在有较高能量密度的硅负极,使比容量有大幅度的提升。

  2019年诺贝尔化学奖宣布之后,诺奖官网上发布了一篇名为“他们创造了一个可充电的世界”的文章。文章指出,锂离子电池作为质量轻、可充电的强大电池,被应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等,遍布我们生活的各个角落。锂离子电池还可以储存太阳能和风能,让无化石燃料的世界成为可能。

  今年荣获诺奖的3位科学家均被称为“锂电池之父”。