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鋰電池獲得諾貝爾化學獎成功逆襲

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鋰電池獲得諾貝爾化學獎成功逆襲

發布日期:2019-10-10 作者: 點擊:

免费高清视频德克薩斯大學奧斯汀分校的JohnB.Goodenough ,紐約州立賓漢姆頓大學的M.Stanley Whittingham和日本名城大學的Akira Yoshino,以表彰他們在鋰電池領域的貢獻。


其實鋰電池早已經深入了我們生活的方方面面。它重量輕、能量密度高,廣泛的被應用于各種便攜式電子設備供電。它還促進了遠程電動汽車的開發以及來自可再生能源(例如太陽能和風能)的能量存儲。鋰離子電池的理論基礎是在1970年代的石油危機期間奠定的。當時,Stanley Whittingham致力于開發替代化石燃料的能源技術的方法。他研究了超導體,并發現了一種能量非常豐富的材料,并將其用于在鋰電池的陰極材料。

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免费高清视频電池的陽極部分由金屬鋰制成。我們知道,鋰具有強烈的釋放電子的傾向。這使得它在應用于電池時能夠放電產生很高的電壓。然而,也是由于金屬鋰具有較高的反應活性,電池爆炸的風險較大,無法投入實際的生活所用。后來,John Goodenough預測,如果使用金屬氧化物而不是金屬硫化物制成陰極,電池可以產生更大的電壓。隨后,經過漫長而科學的探索和研究,他在1980年證明了嵌入了鋰離子的氧化鈷可以產生多達4伏的電壓。這是一項非常重要的突破,將帶來電壓更加強大的電池。

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免费高清视频吉野明(Akira Yoshino)在Goodenough所發現的的陰極材料的基礎上,于1985年研究出了首個商業上可行的鋰離子電池,其工作主要是針對陽極材料的改進。他沒有使用反應活性較高的鋰,而是使用了石油焦炭(一種碳材料),這種碳材料像陰極的氧化鈷一樣可以嵌入鋰離子中。吉野明的發現為鋰電池的商用作出了重大推動。這種新的陽極材料制得的電池具有重量輕,堅固耐用的特點,循環充電上百次才有顯著的性能下降。

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鋰離子電池的優點在于,它們不是基于電極的化學反應,而是基于鋰離子在陽極和陰極之間來回流動而充放電。自從1991年首次進入市場以來,鋰離子電池徹底改變了我們的生活,奠定了便攜式能源社會的基礎,極大的促進了社會發展。



本文內容部分編譯自諾貝爾獎官方網站,圖片等內容來自瑞典皇家化學學會。


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關鍵詞:鋰電池,諾貝爾化學獎

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