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锂离子电池广泛应用也需要同步回收处理

发布于: 2019-10-22 12:44:45

北京时间昨天晚上宣布的2019年诺贝尔化学奖授予了三位对几乎所有人都使用的锂电池做出贡献的科学家:约翰·古德托、斯坦利·威丁厄姆和吉野·阿基拉。他们都与国内专家有着频繁的接触,在能源和电力领域有着很好的合作。

制造商用锂离子电池的继电器

"今年的锂离子电池奖是当之无愧的."上海科技大学材料科学与技术学院的林柏霖教授说。锂电池上市30年来,学术界一直叫嚣要获得诺贝尔发明奖。为什么今年的诺贝尔奖只青睐锂电池?据推测,这是因为锂电池近年来已广泛应用于新能源汽车等移动产品中。此外,它还可能与全球气候变化造成的二氧化碳减排压力有关。“我们的团队在焦耳杂志上发表了一篇论文,预测2040年之前的时期将是人类减少二氧化碳排放和避免灾难性气候变化的最后一个窗口。锂离子电池是储存低碳排放新能源的重要方式。”

获胜的三名科学家接力制造商用锂离子电池。斯坦利·维廷汉姆是锂离子电池的最早“先驱”。1970年,他使用硫化钛作为正极材料,锂金属作为负极材料,制造了第一个小型化锂电池。然而,由于缺乏合适的材料,第一个锂电池极具爆炸性。1980年,约翰·古德托(John B. Goodenough)提出使用金属氧化物作为电池的正极,大大提高了锂电池的性能。然而,他仍未能开发出商用锂离子电池。直到1985年,第三位诺贝尔奖获得者吉野·阿基拉将金属锂和碳材料结合起来作为电池的负极,锂离子电池的安全问题才真正得到解决。从那以后,锂电池真的进入并改变了人们的生活。

事实上,特斯拉最新的电动车以及华东理工大学教育部超细材料制备与应用重点实验室副主任姜浩正在研究的那些都是新化合物“锂镍钴氧化物”的阴极材料,降低了贵金属钴的比例,并将镍的比例提高到80%以上。然而,不可否认的是,锂电池还没有从根本上突破古德托提出的基本框架。

然而,上海理工大学能源与动力工程学院的苏林教授指出,目前地球上锂的含量非常有限,属于相对微量的元素。“如果地球上所有的锂都用来生产新能源电动汽车,它只能满足数千万辆新能源汽车的需求。”因此,在锂离子电池得到广泛应用的同时,也有必要同时开展回收利用等方面的研究。

科学研究不是一天的成就。

听说诺贝尔化学奖的宣布,上海交通大学化学化工学院能源研究所的杰出教授和副院长马子峰教授多年前就验证了他的预测。6个月前,他邀请斯坦利·惠廷翰(m Stanley whittingham)来到上海,并前往绍兴参加第14届中美电动汽车和电池技术信息交流。"惠廷翰和我一年见几次面。"

吉野·阿基拉也被邀请访问上海,对车用锂电池和新能源汽车的快速发展表示遗憾,并对中国锂电池制造商给予高度评价。他开玩笑说,在日本科技实力的帮助下,锂电池在研发方面取得了重大突破,中国企业正在与世界各地的公司合作,重新定义锂电池的未来。“尽管技术不断变化,相应的科学研究不是一天的工作。在速度和速度之间找到平衡和突破是科学技术的真正本质。”

中国研究团队也做出了贡献。马子峰团队完成了“磷酸铁锂动力电池制造和应用过程中的关键技术”项目,获得了今年国家科技进步奖二等奖。他说,无论是新能源汽车、轨道交通、物流汽车等电动交通工具,还是智能电网储能系统,中国在磷酸铁锂电池应用领域的研发和生产一直走在世界前列。“一项新技术不是在灵感产生的时候诞生的,而是在研究人员不断探索和实践的基础上逐渐发展起来的。”

资料来源:《解放日报》

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