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    中国锂电池产业已是世界第一!接下来怎么办?(1)

    发布日期:[2020-08-18]
    2019年诺贝尔化学奖授予了美国科学家约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和日本科学家吉野彰,以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。锂电池,这种轻巧且可充电且性能强劲的电池,改变了人们的生活,也为构建一个零化石燃料使用的社会提供了可能。

    可有谁能想到,1991年日本第一个将锂离子电池产业化之后却不断萎缩,反倒是中国将这个产业一步一步做到了世界第一。这中间究竟发生了什么?锂离子电池为人类创造了一个新的可充电的世界,而以锂离子电池为基础构建的“电动中国”计划,则正在帮助我们摆脱对化石燃料的依赖。

    但是,如今,锂离子电池也面临诸多现实挑战,安全事故时有发生,续航能力有限,能量密度提升已接近上限,锂离子电池未来何去何从?面对固态电池、钠离子电池、氢氧燃料电池等电池新势力,谁才是未来的终极电池?

    早在2001年,汽车动力锂电池还不被大家所看好。当选中国工程院院士的陈立泉,向时任863计划电动汽车重大专项负责人万钢请求:“希望能给锂离子电池一个机会。”十年后,他成功地将锂电池材料研究这个曾被边缘化的冷门学科产业化,解决了锂离子电池规模化生产的科学、技术与工程问题,实现了锂离子电池从“中国制造”到“中国智造”的大转变,助推我国锂电池产业从并跑到领跑,实现了对日韩等锂电传统强国的超越。2007年陈立泉荣获国际电池材料协会终身成就奖,他开展的全固态锂电池、锂硫电池、锂空气电池、室温钠离子电池等研究,为开发下一代动力电池和储能电池奠定了基础。

    2019年诺贝尔化学奖的获得者分别是Whittingham(斯坦利·惠廷厄姆)Goodenough(约翰·古迪纳夫)以及日本的科学家Akira Yoshino(吉野彰),这三个人的贡献是不一样的。

    斯坦利·惠廷厄姆教授,实际上他刚开始是研究超导材料。关于超导材料他没有做什么工作,但是他发现硫化钛这个材料可以制成锂跟硫化钛电池,就是锂作负极。这种电池的安全性比较差,后来因为出了安全事故把一位日本小姐的脸烧了,后来这个公司就停了。

    之后约翰·古迪纳夫就合成了一种化合物叫钴酸锂,钴酸锂是一个层状化合物,可以做锂离子电池的锂源,它结构还是稳定的,这是古迪纳夫的贡献。吉野彰看了古迪纳夫1978年的文章以后,就想办法用它去做一种电池。它的负极不用金属锂,而是用碳纤维来做负极,做成这种电池,这种电池后来就叫锂离子电池。

    实际上锂离子电池已经改变了世界,改变最大的就是给我们日常生活带来了很多的方便的地方。诺贝尔奖在声明里头就说从智能手机、笔记本电脑等消费电子产品到电动车和风能、太阳能等大型的储能装置,如今锂离子电池已成为我们生活中不可或缺的能量源。
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