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元素周期表上简简朴单的一个金属元素,却开启了一个新时代

本文摘要:谁能想到,元素周期表上简简朴单的一个金属元素,却开启了一个新时代。在“元素家族表”的合照中,它排名第三,质量最轻,密度最小,而且这个金属元素最外的电子层只有一个电子,而当这个金属元素失去了它的电子,就会形成一个很是稳定的锂离子,使得它异常生动。它就是从宇宙爆炸的那一刻起,就始终与世界同在的元素:锂。然而,正是由于这个过于生动的属性,从被发现的1818年后的整整一个世纪里,人们一直对这种闪亮却又易燃的金属,敬而远之。

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谁能想到,元素周期表上简简朴单的一个金属元素,却开启了一个新时代。在“元素家族表”的合照中,它排名第三,质量最轻,密度最小,而且这个金属元素最外的电子层只有一个电子,而当这个金属元素失去了它的电子,就会形成一个很是稳定的锂离子,使得它异常生动。它就是从宇宙爆炸的那一刻起,就始终与世界同在的元素:锂。然而,正是由于这个过于生动的属性,从被发现的1818年后的整整一个世纪里,人们一直对这种闪亮却又易燃的金属,敬而远之。

而锂的生存、使用和加工,实际上也比其他金属要庞大的多,因此锂一直未能获得科学家的重视,而是选择将它恒久的封存在实验室。这时,我们将眼光转回20世纪中期,由于石油危机的发作,而其时的电池已经无法满足军事、航空、医药等领域对电源提出的新要求,大量汽车尾气也导致了严重的情况问题等,这一系列棘手的问题,让人们开始迫切的寻找一种新能源。

经由重复的研究,人们将眼光放在了电池上。其时的可充电电池只有两种规模的,一种是重铅电池,另外一种就是镍镉电池。科学家们为了革新这两个电池,一直不停的实验种种质料,实际上这个研究内容相当枯燥,大部门人并不愿意投身其中,因此也一直未能获得突出的结果。

直到Stanley Whittingham 加入了其时的能源公司,埃克森的研究团队,一切开始有了希望。Stanley WhittinghamWhittingham在一次次的研究后发现,钾离子和二硫化钛之间的相互作用,可以使这种质料的电压,远高于其时市面上的其他电池。

但仅仅是这一点,不足以解决逆境。其时市场上的电池,一直被诟病的原因之一,即是充电极其未便。纵然不行充电的锌碳电池也已经相当普遍,但用在耗电大的设备上,只能使用一次的电池,也显得十分贫苦且浪费。就在这个关键时刻,生动的锂电池,作为主角,也开始正式登上历史舞台!Whittingham将金属锂作为负极,二硫化钛作为正极,而锂离子向正极的传输历程,也是可逆的,这使得电池能够重复充电。

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只管说,Whittingham的这个改动,是电池工业质的飞跃,然而却也带来了高昂的成本,以及易燃易爆炸这个致命的宁静隐患。20世纪80年月,电池技术的生长史上,又一个焦点关键人物泛起了,他就是“锂电池之父”约翰·巴尼斯特·古迪纳夫(John Goodenough)。约翰·巴尼斯特·古迪纳夫(John Goodenough)古迪纳夫出生在美国一个简朴的乡乡村园。

但他的童年并不完美,怙恃不合的婚姻,给他给来了紧张的童年。而在学校里,古迪纳夫的糟糕体现,也曾一度被老师认为有阅读障碍,甚至连古迪纳夫都否认自己:“我知道自己不智慧,我也很是沮丧。”其时所有人,包罗古迪纳夫自己都不会想到,他会在几十年后,设计出改变世界的锂离子电池,还获得诺贝尔奖!古迪纳夫接手Whittingham的电池技术后,开始着手解决这个焦点宁静问题。

经由四年的研究,古迪纳夫发现,如果接纳金属氧化物来取代金属硫化物作为正极,则会大大的提高电池的性能。而锂钴氧化物,正中古迪纳夫下怀。锂钴氧化物,让古迪纳夫所研究出的新电池,拥有更小的体积,更大的容量和越发稳定的使用方式。

而这个发现,让人类往无线革命,踏出了决议性的一步。与此同时,在电子行业在日本的蓬勃生长,对更轻、可循环使用的电池的需求也随之而来,日本旭化成团体研究员、名城大学教授吉野彰(Akira Yoshino)敏锐的嗅到了商机,很快召团体队,决议研发一种可充电电池。吉野彰(Akira Yoshino)1983年,吉野彰运用钴酸锂阴极和聚乙炔阳极,制出了世界第一个可充电锂离子电池的原型。

20世纪末,随着可充电锂离子电池投入市场,电子革命正式发作,今后便携式电子产物,也变得触手可及。


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