雖然手機更新?lián)Q代發(fā)展極快,但是手機電池相對發(fā)展緩慢,根據調查數(shù)據,每10年電池的容量才增加10%,想要在短期內大幅提升手機電池容量幾乎不太可能,因此手機電池領域也有無限可能和潛力。
2019年的諾貝爾獎化學獎,授予約翰·古迪納夫教授、斯坦利·威廷漢教授和吉野彰博士,表彰他們在鋰電池領域做出的突出貢獻,約翰·古迪納夫教授是目前為止年長的諾獎獲得者,其實在他們獲獎之前每年都有人預測鋰電池的相關是否會獲獎,鋰電池的進步對社會影響與貢獻實在是太大了,他們的獲獎實至名歸。
上世紀70年代中東戰(zhàn)爭導致石油危機,人們開始意識到擺脫石油依賴的重要性,紛紛投入到能代替石油的新能源中,各國在研發(fā)電池上的熱情也高漲,古迪納夫就是深受石油危機影響,他希望能夠在能源替代上做出貢獻。
使用純鋰作為陽極的電池充電時,會導致鋰枝晶的形成,這些鋰枝晶會使電池短路,引起火災甚至爆炸,不過科研人員從未放棄對鋰電池的研究。
諾獎的三位得主:斯坦利·威廷漢在20世紀70年代初開發(fā)出一種可在室溫下工作的可充電的鋰電池,是功能較全的鋰電池,他利用了鋰釋放其外層電子強大驅動力;
威廷漢的電池可以產生略多于2伏特的電壓,1980年,古迪納夫發(fā)現(xiàn)在陰極中使用鈷酸鋰作為材料的電池產生的電壓可以提高2倍,他將電池的電勢提高了一倍,高能量密度的極陰材料分量很輕,但可以制作出性能更強勁的電池,這位開發(fā)更實用的電池造就了更好條件。
1985年吉野彰開發(fā)了可商用的鋰離子電池,他選擇古迪納夫使用的鈷酸鋰作為陰極,并成功地用碳代替了鋰合金作為電池的負極,他開發(fā)出了具有工作穩(wěn)定、重量輕、容量大有點的鋰電池,這種電池變安全,自燃風險大大降低。
正是他們的研究,推進了鋰電池走入萬千電子產品,讓我們能享受現(xiàn)代化的移動生活,鋰電池為無線、無需化石燃料的新型社會造就了合適的條件。