鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2022年01月20日
充電鋰電池廣泛應(yīng)用也要同步回收處理
北京時間昨天傍晚揭曉的2019諾貝爾化學(xué)獎,頒給在幾乎人人都用的鋰離子電池上做出貢獻的三位科學(xué)家:約翰·B·古迪納夫、M·斯坦利·威廷漢、吉野彰,他們都和國內(nèi)專家常有交集,在能源電力領(lǐng)域合作甚好。
接力做出商業(yè)化鋰離子電池
"今年頒獎給鋰離子電池是實至名歸。"上??萍即髮W(xué)物質(zhì)科學(xué)和技術(shù)學(xué)院教授林柏霖說。鋰離子電池投入市場近30年來,學(xué)界對這項發(fā)明獲得諾貝爾獎的呼聲一直很高。為何今年諾貝爾獎才垂青于鋰離子電池?其推測,這是由于近年來鋰離子電池在新能源汽車等移動式產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。此外,可能也和全球氣候變化導(dǎo)致的二氧化碳減排壓力有關(guān)。"我們團隊曾在《焦耳》雜志上發(fā)表論文,預(yù)測2040年前的這段時間將是人類通過二氧化碳減排,防止災(zāi)難性氣候變化最后時間窗口。鋰離子電池,則是低碳排放新能源儲存方式中必不可少的一種。"
獲獎的三位科學(xué)家接力做出商業(yè)化的鋰離子電池。M·斯坦利·威廷漢是鋰離子電池最早的"開拓者"。1970年,他采用硫化鈦作為正極材料,金屬鋰作為負極材料,制成首個小型化鋰離子電池,但由于沒有選對材料,最初的鋰離子電池極易爆炸。1980年,約翰·B·古迪納夫提出,使用金屬氧化物制成電池的正極,大為提升鋰離子電池的性能。不過,他還是沒能開發(fā)出商業(yè)化的鋰離子電池。直到1985年,當(dāng)諾獎第三人——吉野彰將金屬鋰和碳材料組合在一起用作電池的負極,才真正解決了鋰離子電池的安全問題。此后,鋰電真正走進并改變了人們的生活。
事實上,TSLA最新款電動汽車采用的,以及華東理工大學(xué)超細材料制備和應(yīng)用教育部重點實驗室副主任江浩正在研究的,都是新型化合物"鎳鈷酸鋰"的正極材料,降低貴金屬鈷的比例,而將鎳的比例提高至80%甚至更高。但不可否認,鋰離子電池沒有根本性地突破古迪納夫提出的基本架構(gòu)。
不過,上海理工大學(xué)能源和動力工程學(xué)院教授蘇林提出,目前鋰元素在地球含量十分有限,屬于相對微量元素,"假如把目前地球所有的鋰都只用來生產(chǎn)新能源電動汽車,也只能滿足幾千萬輛新能源汽車使用。"因此,在鋰離子電池廣泛應(yīng)用的同時,也需同步進行回收處理等方面的研究。
科學(xué)研究并非一日之功
聽聞化學(xué)諾獎公布,上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院特聘教授兼能源研究院副院長馬紫峰教授多年前的預(yù)言得到驗證。他曾于半年前邀M·斯坦利·威廷漢來滬,并共赴紹興參加第14屆中美電動汽車和電池技術(shù)信息交流會。"威廷漢和我每年要見好幾次。"
吉野彰也曾應(yīng)邀探訪上海,感慨車用鋰離子電池和新能源汽車發(fā)展迅猛,并對我國鋰離子電池制造商評價甚高。他笑言,借助日本科技力量,鋰離子電池在研發(fā)上有了重大突破,而我國公司也正和全世界公司一道,讓鋰離子電池重新含義未來,"盡管技術(shù)千變?nèi)f化,然而和之相對應(yīng)的科學(xué)研究并非一日之功,在快慢之間尋求平衡和突破是科技的真正要義所在。"
我國研究團隊也做出貢獻。馬紫峰團隊完成的"磷酸鐵鋰動力鋰電池制造及其應(yīng)用過程關(guān)鍵技術(shù)"項目,今年榮獲國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎。他表示,無論是新能源汽車、軌道交通、物流車等電動運輸工具,以及智能電網(wǎng)儲能系統(tǒng)等,我國在磷酸鐵鋰離子電池應(yīng)用領(lǐng)域的研發(fā)和生產(chǎn)已經(jīng)走在世界前沿。"一項新技術(shù)并非誕生于靈感出現(xiàn)的瞬間,而是在廣大研究人員不斷探索和實踐的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來的。"