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  院校学者:锂离子电池比容量低限制其发展

  新能源汽车工作者:锂离子电池应用于汽车应安全第一

  ◎ 约翰·古迪纳夫

  古迪纳夫在今年6月接受媒体采访时表示,他目前仍然在从事锂离子电视研究,希望能研发出高能量密度、高安全性的固态电池,从而解决人类潜在的能源危机。他还希望能够看到手下最后一个博士生毕业。

  锂离子电池科研者:古迪纳夫众望所归

  “锂电池之父”

  约翰·古迪纳夫已经97岁高龄,是至今为止最年长的诺贝尔奖获得者。目前为美国得州大学奥斯汀分校机械工程系教授。他还是钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的发明人,通过研究化学、结构以及固体电子和离子性质之间的关系来设计新材料,解决材料科学问题。

  南京大学现代工程与应用科学学院材料物理与化学专业硕士齐何山说,锂离子电池为人类社会的进步与发展做出了重要贡献。人类的衣食住行都离不开锂离子电池:手机、电动汽车以及各式各样的电子器件都需要锂离子电池作为能量供应源。锂离子电池具有便携、安全、可大规模生产、成本可控等优势。但是,目前锂离子电池仍然存在很多问题。最突出的就是电池的比容量低。像手机,需要最少一天充一次电;电动汽车的续航能力一般也不超过500km。比容量低的问题限制了锂离子电池更广泛的应用空间。目前通过对负极材料的改进,从低能量密度的碳负极到现在有较高能量密度的硅负极,使比容量有大幅度的提升。

  “锂电池之父”

  吉野彰得知获得诺贝尔奖之后,他在旭化成株式会社表示,“很荣幸获得2019年诺贝尔化学奖。万分感谢。”

  上汽集团电池包总成零件设计工程师王起亮表示,新能源汽车使用锂离子电池相对传统铅酸电池具备很大的优势。锂离子电池能量密度高,循环寿命长。目前锂离子电池普遍应用于新能源汽车行业,其中磷酸铁锂和三元电池是应用最广泛的两种锂离子电池。从市场应用来看,目前新能源大巴车和公交车中,磷酸铁锂比较常见,因为磷酸铁锂材料相对三元材料更加安全稳定,价格便宜,循环性能更好。而目前市场上的新能源乘用车主要以三元电池为主(NCM/NCAI等),因为乘用车放置电池包的空间有限,较商用车而言,其对锂离子动力电池的能量密度要求更高,但目前三元类的电池相对没有磷酸铁锂那么安全,发生自燃事故的概率会大一些。

  约翰·古迪纳夫已经97岁高龄,是至今为止最年长的诺贝尔奖获得者。目前为美国得州大学奥斯汀分校机械工程系教授。他还是钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的发明人,通过研究化学、结构以及固体电子和离子性质之间的关系来设计新材料,解决材料科学问题。

  吉野彰1948年出生于日本大阪,现任旭化成研究员、名城大学教授。他是智能手机和电动汽车使用的锂离子电池的开发者、旭化成公司研究员,旭化成株式会社吉野研究室室长,京都大学大学院工学研究专业特命教授。

今年荣获诺奖的3位科学家均被称为“锂电池之父”。

  锂离子电池是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池使用一个嵌入的锂化合物作为一个电极材料。目前用作锂离子电池的正极材料主要常见的有:锂钴氧化物、锰酸锂、镍酸锂及磷酸锂铁。这些锂离子电池与其衍生产品是在消费电子领域常见的。