99岁锂电池之父最新论文:再次聚焦固体电解质!诺贝尔奖的

2021-07-19 17:44 来源:凤凰网科技

他给了你手机和电动车的生命。

诺贝尔奖最老的获得者约翰古德托被称为“足够好”的爷爷。

58岁发现钴酸锂,75岁发现磷酸铁锂,94岁研究固态电池.

他即将步入百年华诞,曾在JACS(《美国化学会志》)和昂热(德国化学杂志)发表论文。

这不是审查,不是名义上的审查,也很有成效。

最新的报纸怎么说?

good stock作为通讯作者,在Angew发表了关于固态锂电池的最新论文。

他的团队提出了一种固体电解质的制备方法,不仅可以提高固体锂电池的性能,还可以抑制锂枝晶的形成。

PEO基聚化合物电解质,由于有着高电导率、强放电性,以及成本低而被业内看好在论文中提到。

然而,这种电解液仍然存在一些缺陷,如室温下容易结晶,锂离子电导率低。

good stow团队引入Li2S6作为添加剂,解决了上述两个痛点,降低了界面电阻,加速了锂离子的传输。

古德托和团队的其他成员也在今年5月发表了另一篇关于JACS的论文。

解决方法也是同样的问题,只是引入了Mg(ClO4) 2作为添加剂。

锂电池之父为什么这么重视固体电解质?

传统锂电池和固态锂电池最大的区别在于,前者利用隔膜和电解液中的液态物质导电,后者利用用固态电解质导电.

有了它,固态锂电池可以变得坚不可摧,不腐蚀,不漏液,耐高温。

目前,固体电解质的研发主要分为三条技术路线,即硫化物、氧化物和聚合物。

good stow团队在聚合物方向,尤其是PEO电解质方面下了很大功夫。

从宁德时代公布的两项固态电池专利来看,其固态电池方案与硫化物电解液有关。

另一家电池巨头LG Chem正在开发聚合物和硫化物固态电池。

固态电池,被视为下一个出口,是good stock进入90岁后想要突破的新壁垒。

锂电池行业最强的发现者

与锂电池结缘是good stock人生故事的后半部分。

在此之前,他也经历过大多数年轻人的迷茫和动荡。他还换了很多专业,跳过了几个档期.

我第一次进入耶鲁大学学习古典文学,因为阅读障碍转了专业。

学完哲学,为了节省学分,中途修了两门化学课,最后在教授的建议下选择了数学。

毕业后,古德托在二战爆发前及时加入美国空军,但被派去收集气象数据。

退休后,他做出了一个重要决定,去芝加哥大学攻读物理学博士学位。

在芝加哥大学,古德托学习固态物理,师从当时著名的物理学家吉娜,为以后的研究打下了坚实的基础。

博士毕业后,他被推荐到麻省理工学院林肯实验室工作,在那里他第一次接触到电池。

开启古德斯托一系列发现的是另一次跳槽。

古德托54岁时来到牛津大学担任无机化学实验室主任。

此时,一家名为Moli Enery的加拿大公司刚刚从持有锂电池技术的狂喜中跌落深渊。

他们准备大打出手,因为锂电池容易着火爆炸。伤亡后,产品被勒令召回,再也没有回收。

good stow发现了一种奇特的材料,——钴酸锂,可以代替活性金属锂提供锂离子。

同时,使用钴酸锂作为正极材料可以解决另一个问题,改善锂枝晶的存在。

什么是锂枝晶?

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金属锂的表面容易长出这种形似树枝的晶体,并且在电池使用过程中会不断生长。

锂枝晶一旦刺穿电池正负极之间的隔膜,就会导致电池自燃。

如今电动车上使用的锂电池,虽然技术已远超当年,但锂枝晶依然存在。

寻找一种稳定的正极材料、抑制锂枝晶的形成,成为了Goodenough的使命

58岁发现钴酸铁锂后,Goodenough的研发生涯如同开了外挂。

61岁发现锰尖晶石正极材料,75岁发现磷酸铁锂正极材料。

正是这一连串的发现奠定了他锂电池之父的地位,97岁时加冕了诺贝尔化学奖。

今天,99岁的Goodenough还在从事着他热爱的事业,发论文、做研究,活跃在一线。

Do good anyway

除了固态电解质,固态电池研发者还面临诸多问题。

比如找到合适的正、负极材料,再比如减小界面阻,提高锂离子的传输速度。

为此,Goodenough还“忽悠”一位女物理学家布拉加搬到美国奥斯汀,加入他的团队。

最终他们共同研制出一种由特殊钠玻璃制成的、低成本全固态电池,预测储能是当前锂电池的3倍。

去年,宁德时代的21C创新实验室在福建宁德建成,Goodenough还专门发来贺电。

他在信中表示:他相信宁德时代在锂电池方面的创新会减少人们对于化石燃料的依赖。

据悉,21C实验室中短期的研究方向也包括了固态电池的研发。

这与Goodenough96岁时接受媒体采访时的愿景完全一致。

他想解决汽车的问题,想让汽车尾气从全世界的高速公路上消失。

Goodenough在办公室门口贴了这么一句话,激励自己:Do good anyway

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