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锂电祖师爷John Goodenough教授和他的锂-空气电池

2015-07-02 14:25
小伊琳
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  OFwek锂电网讯:会奇怪明明我们今天谈的是锂-空气(Li-Air)电池技术为什么封面图却是一位老爷爷。那如果我告诉你标题中的“足够好”并不是一个形容词,而是一个人名,你会感到惊讶吗?因为今天要介绍的就是John Goodenough教授和他引领的锂-空气电池研究。John Goodenough教授的中文官方译名是约翰-古迪纳夫教授,但我更喜欢按照直译叫他“足够好”教授。因为这个名字真的略显霸气。

  可能大家对这位“足够好”教授并不十分了解。但是当你知道他其实是可充电锂离子电池的发明者,并且领导了项目组发明了可以量产的锂离子电池和磷酸铁锂电池技术,你会有兴趣随着我了解一下他的研究历史背景和目前锂-空气电池的研究进展吗?

  那我们先从“足够好”教授的传奇人生开始讲起。老先生攻读的大学是美国名校耶鲁,不过修的却是文学和数学学位。在攻读文学学位的过程中喜欢上了哲学,并且为科学哲学所吸引下定决心一定要去读物理方向的研究生。话说老爷子涉猎的方面可真广啊。1946年老先生终于如愿进入芝加哥大学攻读固态物理。当时他师从Clarence Zener,并最终得到了固态物理的博士学位。看到这位老师的名字是不是觉得有点眼熟。是的,Clarence Zener在贝尔实验室工作期间发明了Zener Diode齐纳二极管。齐纳就是这位老师的名字,并以他的名字命名该二极管技术。可以说齐纳二极管是现代半导体技术的核心基础之一。有这么牛的老师,学生的理论基础那必然是相当的扎实了。

  “足够好”老先生的个人成就也证明了这一点。1952年“足够好”老先生进入了MIT的林肯实验室,进行关于内存的材料物理研究,发现了材料中磁体超级交换的规律被称为Goodenough-Kanamori规律。并在此时接触并深入研究了Li离子在固体中的迁移规律。

  发明可充电锂离子电池:70年代离开MIT林肯实验室之后老先生收到了牛津大学的邀请进入了无机化学实验室开始了他的固体化学的研究之路。他引领的项目组和SONY公司合作开发出了基于碳材料正极和锂钴氧LiCoO2材料负极的可充电离子电池。也就是目前广泛采用的锂离子电池技术。

  开发磷酸铁锂电池技术:基于锂钴氧LiCoO2材料的锂离子电池由于钴元素稀缺的原因成本很高。老先生一直想找寻一种成本更低性能更高的锂电池技术。

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