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鋰電池改變世界的諾貝爾化學(xué)獎成果

2019-10-11 11:05:37來源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：鋰電池閱讀量：6034

　　【儀器網(wǎng) 材料化工】今年的諾貝爾化學(xué)獎前幾天揭曉建設，獲獎?wù)邽槿辉阡囯姵仡I(lǐng)域做出貢獻(xiàn)的科學(xué)家——美國學(xué)者約翰·古迪納夫(John · Goodenough)在此基礎上、斯坦利·威廷漢(Stanley· Whittingham)和日本學(xué)者吉野彰。這一結(jié)果并不讓人意外前來體驗，約翰·古迪納夫已經(jīng)陪跑諾獎多年相互融合，今年仍是獲獎的熱門人選——預(yù)測名單上的另兩位是金屬有機(jī)框架材料的奠基者Omar M. Yaghi和從事新能源電池研究的Michael Gratzel。

　　對于離不開數(shù)碼產(chǎn)品的現(xiàn)代人綠色化，鋰電池并不陌生不同需求。能量密度高、壽命長的可充電鋰電池為電子行業(yè)帶來了巨大變革保持穩定，讓電子產(chǎn)品可以更輕薄總之、更便攜、更安全支撐作用。如今工藝技術，鋰電池已經(jīng)深入到生活的各個方面，不僅應(yīng)用于手機(jī)規模、平板近年來、筆記本等電子設(shè)備，還為新能源汽車提供動力發展目標奮鬥，甚至用于風(fēng)電技術先進、水電等清潔電力的儲能以調(diào)節(jié)電網(wǎng)供電。

　　鋰電池的研發(fā)是一場長達(dá)50年的接力延伸，運動員就是三位獲獎?wù)哒J為。上世紀(jì)70年代，斯坦利·威廷漢利用二硫化鈦開發(fā)出可以容納新趨勢、嵌入鋰離子的物質(zhì)反應能力，從而設(shè)計了鋰電池的初始方案——以金屬鋰為負(fù)極材料，硫化鈦為正極材料學習。而后約翰·古迪納夫接棒結構重塑，將正極的金屬硫化物替代為金屬氧化物，在1980年證明以嵌入鋰離子的氧化鈷(鈷酸鋰)為正極的鋰電池可以產(chǎn)生更高的電壓應用優勢。在此基礎(chǔ)上高質量發展，吉野彰在1985年用碳材料石油焦代替金屬鋰作為負(fù)極，發(fā)明了個可用于商業(yè)的鋰離子電池高效節能。因為鋰離子電池中不再有純鋰影響力範圍，所以其安全性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過之前的鋰金屬電池。這個電池后來被索尼公司應(yīng)用于早期的移動電話中新創新即將到來，掀起了電子產(chǎn)品的革命邁出了重要的一步。

　　然而這場接力并沒有就此結(jié)束，約翰·古迪納夫在吉野彰之后重新接過了接力棒，繼續(xù)鋰電池的改進(jìn)工作積極拓展新的領域。1997年基礎，他帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了新的正極材料——磷酸鐵鋰。沒有重金屬元素的磷酸鐵鋰是目前安全的正極材料多種方式，對人體完全無害，而且還極大地提高了鋰離子電池的穩(wěn)定性技術創新，降低了成本深入交流研討。97歲高齡的約翰·古迪納夫打破了諾獎得主的年齡記錄，但即使已經(jīng)年近百歲廣泛應用，他依然沒有停止研究關註度，而是繼續(xù)在鋰離子電池的新領(lǐng)域——全固態(tài)電池中摸索前行。

　　約翰·古迪納夫曾說：“我們有些人就像是烏龜哪些領域，走得慢敢於挑戰，一路掙扎，到了而立之年還找不到出路建立和完善。但烏龜知道提供了遵循，他必須走下去。”他30歲入行大型，54歲才開始研究電池服務效率，58歲發(fā)現(xiàn)鈷酸鋰，75歲發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰重要意義，94歲開始探索全固態(tài)電池統籌發展。97歲，他獲得了科學(xué)界高的榮譽(yù)體系，在很多人看來生產製造，他的一生就像他的姓氏“Goodenough”一樣“足夠好”了，但是他知道他做的還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠攜手共進，也許到生命的后一刻他會滿意自己獲得的成績共同，而在那之前他都要繼續(xù)走下去。

　　約翰·古迪納夫是所有科研人員的代表經過。在科技發(fā)展的歷程中強大的功能，是研究者持之以恒的探索才有了改變世界的成果。即使暫時失去方向解決方案，只要繼續(xù)努力優勢，總會有新的出路。然后沿著道路堅定不移地前進(jìn)基礎，走出人類的未來提供堅實支撐。

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