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关于锂电池,你知道多少?一起图个明白_南方号

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王诗堃关于锂电池,你知道多少?一同图个理解4378292南边号  北京时间1月9日黄昏,瑞典皇家科学院宣告,219年诺贝尔化学奖颁发美国得州大学奥斯汀分校教授古迪纳夫(John B. Goodenough)、纽约州立大学宾汉姆顿分校教授惠廷厄姆(M. Stanley Whittingham)和日本化学家吉野彰,以赞誉他们在锂离子电池范畴的奉献。  三人将平分9万瑞典克朗(约合人民币647万元)的奖金。诺奖委员会点评,“他们发明了一个可充电的国际”。  1月9日,在位于斯德哥尔摩的瑞典皇家科学院,一个屏幕上显现219年诺贝尔化学奖的获得者信息。新华社发  值得一提的是,古迪纳夫生于1922年,本年已97岁高龄,此次获奖,也改写了诺奖的年纪纪录。  关于锂电池,你知道多少?一同图个理解↓  “发明了可充电的国际”  “陪跑”多年的锂离子电池研讨本年总算获得了诺贝尔化学奖。  本年奖项颁出后,学界纷纷表示,三位学者获奖为“人心所向”。华东师范大学化学与分子工程学院教授姜雪峰谈论说,三位诺奖得主,在锂离子电池的根本模型构建,以及工业推行方面,都起到重要作用。  诺奖委员会点评称,锂离子电池自从1991初次进入市场以来,现已彻底改变了咱们的日子。今日,手机、照相机乃至电动汽车,以及心脏起搏器等,最主要的能量来历都是锂离子电池。  此外,锂离子电池还被广泛用于其他可再生动力的贮存,比方太阳能和风能,然后有力减少了温室气体排放。  锂离子电池是一种二次电池,也便是俗称的可充电电池。在电池内部,锂离子(带电的原子)沿着两个电极之间的途径运动,然后发生电流。  “锂原子有一个共同的性质,它的外层只要一个电子,十分简单丢掉。锂电池便是运用锂原子简单失掉电子的性质,让电子在外部电线进行传输,给需电设备进行供能。”姜雪峰如此解读锂电池的原理。  姜雪峰介绍,电池假如想循环运用,就需求把电子的得失变成一个可逆的进程,这就需求挑选电池的正负极资料。“能够看到,三位科学家在锂电池发展进程上一向运用不同的资料来处理这样的问题。”  今日的锂离子电池的规划根底是在197年代的石油危机期间奠定的。其时,供职于动力企业埃克森的惠廷厄姆,起草了锂电池的初始规划方案,选用硫化钛作为阴极资料,金属锂作为阳极资料,制成了首个新式锂电池。  诺奖委员会成员、瑞典林奈大学化学系教授拉姆斯特罗姆在发布会上介绍,惠廷厄姆的金属锂电池的电势达2V。“咱们今日用的碱性电池只要1.5V,所以从电势来说,这种电池现已相当好。”拉姆斯特罗姆说。  198年,另一名诺奖获得者古迪纳夫,发现钴酸锂能够作为锂离子电池的阴极资料。这种资料电势更高,到达4V——正如颁奖词中所说,“将锂电池的电势翻了一番”。  到今日为止,钴酸锂仍然是锂离子电池阴极资料中运用最广泛的资料。并且古迪纳夫还研发了磷酸铁锂等新式锂电池资料,他也被尊称为“锂电池之父”。  处理安全问题:正式走入商用  锂是一种十分生动的元素,为了防止同空气反响,纯锂一般要被保存在油中。这也意味着,电池运用金属锂会存在安全隐患;惠廷厄姆的前期实验中,电池短路爆破是常事。这也是上述锂电池还无法走出实验室的原因之一。  科学家一向在寻觅征服锂的方法。  在上世纪8年代,日本消费电子工业兴旺,因而迫切需求一种轻质,且可重复充电的电池,为便携式摄像机、无线电话和移动计算机供电。  供职日本旭化成公司的化学工程师吉野彰从古迪纳夫的研讨动身,企图找到一种可安全商用的锂离子电池。他依照古迪纳夫的理论模型,用钴酸锂作为阴极,并测验运用各种碳基资料作为阳极。吉野彰在对电池的安全性进行测验时,他十分小心翼翼,乃至将检测作业放在一间专门用于爆破物查验的房间内进行。  1985年,吉野彰将阳极中的反响性锂替换为碳基资料石油焦,然后彻底消除金属锂,完结国际开始可商业化的含锂碱性锂离子电池。  处理了安全问题,也就意味着锂电商用年代的到来。这种安全的新式锂离子电池,被索尼公司看中。1991年,索尼和旭化成发布了国际上首个商用锂离子电池,就此掀开消费电子产品的“锂离子电池革新”。  诺奖委员会谈论,这种“轻盈经用的电池,在其功能下降之前,能够充电数百次。”  【记者】王诗堃  【漫画】杨佳  【制图】邱洪添  【统筹】李卓  【策划】郑幼智 张志超


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