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鋰電池的出現(xiàn),完全改變了現(xiàn)代人的生活。沒有鋰電池,我們的生活將會出現(xiàn)很多不便,也有很多東西不可能會出現(xiàn),比如我們生活中將不會有智能手機,平板電腦和筆記本電腦,也不會有電動汽車、各種便攜式電子產(chǎn)品、電動工具等等。 2019年12月10日,2019年諾貝爾獎頒獎典禮在瑞典舉行。97歲鋰電池之父約翰·B·古迪納夫,坐著輪椅上臺領(lǐng)取諾貝爾獎化學(xué)獎,表彰他為現(xiàn)代鋰電池做出先驅(qū)性貢獻。 和古迪納夫共享諾貝爾化學(xué)獎的,還有美國賓漢頓大學(xué)的M·斯坦利·威廷漢和日本旭化成集團研究員、名城大學(xué)教授吉野彰。 威廷漢被稱為可充電鋰離子電池之父,吉野彰運用鈷酸鋰陰極和聚乙炔陽極,制出了世界第一個可充電鋰離子電池原型。 97歲的約翰·B·古迪納夫,他以97歲的高齡,超越2018年以96歲高齡,獲得諾貝爾物理學(xué)獎的阿瑟·阿什金,刷新了諾比爾獎得主的最高齡記錄。他是目前最年長的諾貝爾獎獲得者年齡保持者。 古迪納夫97歲獲得諾貝爾獎化學(xué)獎,可以說這是一份遲來的最高榮耀。古迪納夫被業(yè)界稱為公認的“鋰電池之父”,人們常用的鋰離子可充電電池正是由他發(fā)明。1991年,索尼基于古迪納夫的理論,制作出了世界上第一款商用鋰電池。 此外,古迪納夫還發(fā)現(xiàn)了鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰正極材料,他還發(fā)現(xiàn)了用于確定超交換材料磁性符號的古迪納夫-金森法則。 古迪納夫的父親歐文是耶魯大學(xué)宗教史學(xué)者,但是古迪納夫卻出生在美國康涅狄格州紐黑文市郊外,一個沒有家庭溫暖的家庭,以至于后來他在自傳中從來不提及自己的父母。 一直努力讀書的古迪納夫,收到耶魯大學(xué)的通知書后,耶魯大學(xué)每年的學(xué)費大概是900美元,他父親歐文教授身為耶魯大學(xué)的學(xué)者教授,卻僅僅只給了他35美元,對他說:“小子,拿去吧,你可以去上大學(xué)了?!?/p> 在耶魯大學(xué)上學(xué)期間,他能夠使用的僅僅是自己父親給的35美元,古迪納夫為了維持生計,每周勤工儉學(xué)工作21小時,還給人補習功課。加上獎學(xué)金,他依靠著這些收入來支付學(xué)費,養(yǎng)活自己。 古迪納夫從耶魯大學(xué)畢業(yè)在一個海島擔任氣象學(xué)家,他后來選擇了芝加哥大學(xué)的物理學(xué)專業(yè),讀研究生專業(yè)。芝加哥大學(xué)的凝聚態(tài)材料教授、“齊納二極管”的發(fā)明者齊納,成了古迪納夫的導(dǎo)師。 因為他第一次考試沒有通過,只得參加第二次考試。32個小時的研究生團隊入學(xué)考試,古迪納夫總計考試了64小時才通過。 古迪納夫去了牛津大學(xué),成為牛津大學(xué)無機化學(xué)實驗室主任,進入了能源研究的世界里。 和古迪納夫一同獲得諾獎的英國化學(xué)家斯坦利·惠廷漢姆,利用鋰外層電子脫出時釋放的巨大能量,研制出了首個實用的鋰電池。石油巨頭??松梨趽?jù)此開發(fā)可商用的電池,并申請了鋰電池發(fā)明專利。 相信自己可以創(chuàng)造出更好電池的古迪納夫,尋找到了一種更合適的材質(zhì)——鈷酸鋰,解決了早期鋰電池容易產(chǎn)生枝晶然后爆炸的問題。 正是因為在鋰電池的研發(fā)中,使用鈷酸鋰這種質(zhì)量輕,能量密度高的新型正極材料,可以研制出高容量、更安全的電池。古迪納夫把自己研發(fā)出來的專利,送給了牛津大學(xué)附近的政府實驗室。 后來,古迪納夫研發(fā)的這項專利,又被索尼買走繼續(xù)開發(fā),成為了今天各種便攜設(shè)備電池的基礎(chǔ)。 古迪納夫成功了,但是他卻一直沒有停止研發(fā)更好的電池。古迪納夫先后發(fā)現(xiàn)錳尖晶石、磷酸鋰鐵LFP等優(yōu)良的正極材料,使后來研發(fā)的鋰電池用壽命更長,充電也更快,古迪納夫也被稱為是“鋰離子電池之父”。 |
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