然而有一位科学家认为这还不够,日本的吉野彰(Akira Yoshino)以古迪纳夫的锂电池为基础,将阳极材料从石墨改为了石油焦。


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吉野彰(Akira Yoshino)


虽然同为碳元素组成,但是以此达到了轻量化和耐久性。这款电池能够充放电几百次也不失去性能。


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其实从古迪纳夫开始,这两种锂电池已经不是化学反应产生的电能,而是“单纯”的阴阳极之间的电子流动产生的,而这种能量纯粹来自于外界充入的“过量”电子,存贮于两极之间,用于做功,所以其实这两款并不叫锂电池,而是锂离子电池(Lithium-ion)。


锂电池的未来


从1991年锂电池问世以来,已经经历了很多的变化,但基本上都是基于上述三位的研究成果而来。从小处看,锂电池为方便生活、丰富生活提供了可能,从长远看,未来使用可持续能源,例如风电、水电、太阳能是趋势,锂电池作为储能设备,能够将这些能源保存起来,并在需要时候使用,使得发电装置“去中心化”。


此外,随着汽车逐渐开始“电动化”,锂电池成为了汽车行业的“宠儿”。


车载锂离子电池其使用特性与电子产品不同,例如手机电脑,其锂离子电池设计之时考虑的就是“快速充电满足日常使用,长期性能不必过度考量”。但电动汽车要求的是“多次循环性能不便、电量大、充电快”,其条件更为苛刻,在这其中其重要性是按顺序排列的,循环耐久性是最重要、电量大和充电快差不多是一个量级。


所以对于电动汽车而言,其锂离子电池的要求之高,使得各家厂商不断再尝试新材料或者新配方,以适应市场需求。


目前较多采用的方案无非两种,NCA811(镍钴铝锂电池,数字代表比例)和NCM811(镍钴锰锂电池),不过由于专利原因和其他因素,NCA只有特斯拉在采用,而NCM则是绝大多数厂商采用的方案。两者各有利弊,NCA能量密度更高,但是NCM则更为安全。


未来随着电动汽车的愈发普及,锂电池技术或许将会成为各大车企“重新洗牌”的关键部分。而伴随着全球可持续发展的趋势,锂电池的重要性也或许比肩于石油。


在诺贝尔奖颁发后的委员会成员采访中,记者问道:“如果让你30秒来描述锂电池技术得奖的原因,你会怎么说?”


回答中有一句话让笔者印象深刻是:“锂电池很可能会对未来的发展带来巨大的影响,其技术落地和应用为人们带来了福音,但虽然技术与应用结合对人类来说更有意义,但也正是这些科学家孜孜不倦的研究才为这些带来了可能,古迪纳夫是诺贝尔奖获得者中最年长的一位,97岁,但他每天仍旧进入研究所钻研电池技术……”


1997年,一方面由于钴酸锂结构在长时间时候后会发生“崩塌”,造成性能下降,另一方面钴矿石非常昂贵,导致其成本太高。75岁的古迪纳夫又发明出了“磷酸铁锂”材料的锂电池,震惊了世界,此时他75岁。而当古迪纳夫90岁之时,他又做出了另一个决定,研究全固态电池技术……


古迪纳夫曾说过一句话:“我们有些人就像是乌龟,走得慢,一路挣扎,到了而立之年还找不到出路。但乌龟知道,他必须走下去。”


或许这些获奖者的精神才是更为珍贵的财富吧。

转自:https://www.huxiu.com/article/320923.html