當(dāng)前位置: 電池聯(lián)盟網(wǎng) > 前沿 >

99歲鋰電池之父最新論文:再次聚焦固態(tài)電解質(zhì)!

時(shí)間:2021-07-20 11:34來源:智能車參考 作者:有據(jù)無車
點(diǎn)擊:

       你手機(jī)、電動(dòng)車的命,都是他給的。

       諾獎(jiǎng)最年長者John B.Goodenough,人稱“足夠好”老爺爺。

圖片

       58歲發(fā)現(xiàn)鈷酸鋰,75歲找到磷酸鐵鋰,94歲研究固態(tài)電池……

       即將邁入百歲大關(guān),還在JACS(《美國化學(xué)會(huì)志》)和Angew(德國化學(xué)類期刊)上發(fā)表論文。

       不是綜述,不是掛名,還很高產(chǎn)的那種。

      最新論文說了啥?

       Goodenough以通訊作者的身份,在Angew上發(fā)表了有關(guān)固態(tài)鋰電池的最新論文。

圖片

       他的團(tuán)隊(duì)提出了一種固態(tài)電解質(zhì)的制備方法,不僅能提高固態(tài)鋰電池的性能,還能抑制鋰枝晶的形成。

       論文中提及的PEO基聚化合物電解質(zhì),由于有著高電導(dǎo)率、強(qiáng)放電性,以及成本低而被業(yè)內(nèi)看好。

       不過這種電解質(zhì)仍然存在缺陷:易結(jié)晶、在室溫下會(huì)表現(xiàn)出較低的鋰離子電導(dǎo)率。

       Goodenough團(tuán)隊(duì)在此基礎(chǔ)上引入了Li2S6作為添加劑,一舉解決了以上兩個(gè)痛點(diǎn),還減小了界面阻,加速了鋰離子的傳輸。

圖片

       今年5月,Goodenough和團(tuán)隊(duì)的其他成員還在JACS上發(fā)表了另一篇論文。

       解決的也是相同的問題,不同的是引入Mg(ClO4) 2作為添加劑。

       這位鋰電池之父為什么如此關(guān)注固態(tài)電解質(zhì)?

       傳統(tǒng)鋰電池和固態(tài)鋰電池最大的區(qū)別在于,前者使用隔膜和電解質(zhì)中含有液態(tài)的物質(zhì)進(jìn)行導(dǎo)電,后者則用固態(tài)電解質(zhì)導(dǎo)電。

       有了它,固態(tài)鋰電池就能練就不腐蝕、不漏液、耐高溫的金剛不壞之身。

       目前固態(tài)電解質(zhì)的研發(fā)主要分為三條技術(shù)路線,分別是硫化物、氧化物和聚合物。

       Goodenough團(tuán)隊(duì)在聚合物,尤其是PEO電解質(zhì)的方向上努力。

       根據(jù)寧德時(shí)代公布的兩項(xiàng)固態(tài)電池專利來看,其固態(tài)電池方案與硫化物電解質(zhì)相關(guān)。

       另一位電池巨頭LG化學(xué),正在著手研發(fā)聚合物和硫化物固態(tài)電池。

       被視為下一個(gè)風(fēng)口的固態(tài)電池,正是Goodenough步入90歲以后想要突破的新關(guān)隘。

       鋰電池界的最強(qiáng)發(fā)現(xiàn)者

       與鋰電池結(jié)緣,是Goodenough人生故事的后半部。

       在此之前,他也經(jīng)歷過大多數(shù)年輕人的迷茫與動(dòng)蕩,還換過許多個(gè)專業(yè)、跳過好幾次槽……

       最初進(jìn)入耶魯大學(xué)學(xué)習(xí)古典文學(xué),因?yàn)榛加虚喿x障礙轉(zhuǎn)了專業(yè)。

       念過哲學(xué),中途修了兩門化學(xué)課攢學(xué)分,最后在一名教授的建議下選擇了數(shù)學(xué)。

圖片

       畢業(yè)后趕上二戰(zhàn)爆發(fā),Goodenough加入美國空軍,卻被派去收集氣象數(shù)據(jù)。

       退役后他做出一個(gè)重要的決定,去芝加哥大學(xué)攻讀物理學(xué)博士。

       在芝加哥大學(xué),Goodenough以固體物理為研究領(lǐng)域,師從當(dāng)時(shí)赫赫有名的物理學(xué)家齊納,為日后的研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

       博士畢業(yè)后,他被推薦到麻省理工的林肯實(shí)驗(yàn)室工作,在這里第一次接觸到了電池。

       開啟Goodenough一連串發(fā)現(xiàn)的正是他的又一次跳槽。

       來到牛津大學(xué)任職無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任時(shí),Goodenough已經(jīng)54歲。

       此時(shí)一家叫做Moli Enery的加拿大公司,剛從持有鋰電池技術(shù)的狂喜跌落到深淵。

       準(zhǔn)備大干一場的他們,因?yàn)殇囯姵貥O易起火爆炸,發(fā)生了傷亡后產(chǎn)品被勒令召回,從此一蹶不振。

       Goodenough發(fā)現(xiàn)了一種奇特的材料——鈷酸鋰,能夠取代活潑的金屬鋰提供鋰離子。

圖片

       同時(shí)把鈷酸鋰作為正極材料還能解決另一個(gè)問題,改善鋰枝晶的存在。

       什么是鋰枝晶?

圖片

       金屬鋰的表面容易長出這種形似樹枝的晶體,并且在電池使用過程中會(huì)不斷生長。

       鋰枝晶一旦刺穿電池正負(fù)極之間的隔膜,就會(huì)導(dǎo)致電池自燃。

       如今電動(dòng)車上使用的鋰電池,雖然技術(shù)已遠(yuǎn)超當(dāng)年,但鋰枝晶依然存在。

           尋找一種穩(wěn)定的正極材料、抑制鋰枝晶的形成,成為了Goodenough的使命。

       58歲發(fā)現(xiàn)鈷酸鐵鋰后,Goodenough的研發(fā)生涯如同開了外掛。

       61歲發(fā)現(xiàn)錳尖晶石正極材料,75歲發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰正極材料。

       正是這一連串的發(fā)現(xiàn)奠定了他鋰電池之父的地位,97歲時(shí)加冕了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

圖片

       今天,99歲的Goodenough還在從事著他熱愛的事業(yè),發(fā)論文、做研究,活躍在一線。

           Do good anyway

       除了固態(tài)電解質(zhì),固態(tài)電池研發(fā)者還面臨諸多問題。

       比如找到合適的正、負(fù)極材料,再比如減小界面阻,提高鋰離子的傳輸速度。

       為此,Goodenough還“忽悠”一位女物理學(xué)家布拉加搬到美國奧斯汀,加入他的團(tuán)隊(duì)。

       最終他們共同研制出一種由特殊鈉玻璃制成的、低成本全固態(tài)電池,預(yù)測儲能是當(dāng)前鋰電池的3倍。

       去年,寧德時(shí)代的21C創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室在福建寧德建成,Goodenough還專門發(fā)來賀電。

       他在信中表示:他相信寧德時(shí)代在鋰電池方面的創(chuàng)新會(huì)減少人們對于化石燃料的依賴。

       據(jù)悉,21C實(shí)驗(yàn)室中短期的研究方向也包括了固態(tài)電池的研發(fā)。

圖片

       這與Goodenough96歲時(shí)接受媒體采訪時(shí)的愿景完全一致。

       他想解決汽車的問題,想讓汽車尾氣從全世界的高速公路上消失。

       Goodenough在辦公室門口貼了這么一句話,激勵(lì)自己:Do good anyway


(責(zé)任編輯:子蕊)
文章標(biāo)簽: 鋰電池 固態(tài)電解質(zhì)
免責(zé)聲明:本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn),與中國電池聯(lián)盟無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實(shí),對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源:XXX(非中國電池聯(lián)盟)”的作品,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的,請?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行,以便我們及時(shí)處理。
QQ:503204601
郵箱:cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡
專題
相關(guān)新聞
本月熱點(diǎn)
歡迎投稿
聯(lián)系人:王女士
Email:cbcu#cbcu.com.cn
發(fā)送郵件時(shí)用@替換#
電話:010-53100736
在線投稿
企業(yè)微信號
微信公眾號