首 頁 > 新聞 > 長沙> 正文

双色球历史开奖号码147期:能天天刷手機多虧這幾位諾獎得主

來源:瀟湘晨報作者:李柯夫編輯: 值班編輯時間:2019-10-10 10:00:15

118期历史同期开奖号码 www.ckmln.icu   bUw瀟湘晨報網

bUw瀟湘晨報網

  △約翰·巴尼斯特·古迪納夫 1922年7月出生于德國,現年97歲,美國固體物理學家,現任美國得州大學奧斯汀分?;倒こ毯筒牧峽蒲Ы淌?,因為發明可充電鋰離子電池而聞名于世。bUw瀟湘晨報網

  bUw瀟湘晨報網

bUw瀟湘晨報網

  △斯坦利·威廷漢 英裔美國化學家,現任紐約州立大學石溪分?;到艸黿淌?,紐約州立大學賓厄姆頓分?;Ы淌?、材料研究和材料科學與工程研究所主任。bUw瀟湘晨報網

  bUw瀟湘晨報網

bUw瀟湘晨報網

  △吉野彰 日本化學家,現代鋰離子電池(LIB)的發明者,任旭化成(株)吉野研究室室長。bUw瀟湘晨報網

  “他們創造了一個可充電的世界。”2019年諾貝爾化學獎宣布之后,這句話登上諾獎官網。他們,指的是美國固體物理學家約翰·巴尼斯特·古迪納夫、英裔美國化學家斯坦利·威廷漢和日本化學家吉野彰。bUw瀟湘晨報網

  如果沒有威廷漢發明的鋰電子電池,出門在外,你恐怕得為手機準備上一打鎳鐵電池或者碳鋅電池,以防它打上幾個電話、看幾條新聞就宣告罷工。如果沒有古迪納夫和吉野彰,你得時時刻刻擔心手機成為一個“移動炸藥包”,在過度充電等情況下為你送上一場爆炸。bUw瀟湘晨報網

  毫無疑問,當你玩起手機、打開筆記本、發動純電動汽車時,你會發現,三位科學家改變了我們的生活。bUw瀟湘晨報網

  瀟湘晨報記者李柯夫綜合科技日報報道bUw瀟湘晨報網

  2019年諾貝爾化學獎授予美國固體物理學家約翰·巴尼斯特·古迪納夫、英裔美國化學家斯坦利·威廷漢和日本化學家吉野彰,以表彰他們發明鋰離子電池方面作出的貢獻。三位科學家將平分諾獎獎金。bUw瀟湘晨報網

  “你看我們現在用的手機、筆記本,包括特斯拉等純電動汽車,所使用的幾乎都是鋰電池,可以說鋰電池的出現深刻改變了人類生活。”10月9日,中南大學化工學院教授張翼在接受瀟湘晨報記者采訪時說,其實古迪納夫去年就是諾貝爾化學獎得主的大熱門,今年獲獎可以說是眾望所歸。bUw瀟湘晨報網

  電池起源bUw瀟湘晨報網

  抽搐的青蛙腿引出最初的電池bUw瀟湘晨報網

  我們不妨先來看看鋰電池出現前,電池是什么樣的。bUw瀟湘晨報網

  1780年的一天,意大利解剖學家伽伐尼做青蛙大腿實驗時,發現了青蛙腿會抽搐,他稱之為“生物電”。伽伐尼的青蛙實驗給了伏打——意大利一位物理學教授啟發,發明了“伏打電池”,原料是鋅片、銅片以及鹽水。然而,這種電池又會存在隨著時間的增長,電壓下降的現象。bUw瀟湘晨報網

  為了解決這一問題,1860年,法國的普朗泰發明出了鉛做電極的電池,當電池因為使用了一段時間電壓下降時,可以通反向電流,使得電池電壓回升,這就是“蓄電池”。蓄電池不僅不方便搬運,命也比較短。bUw瀟湘晨報網

  短命蓄電池的終結者是發明大王愛迪生。為了改善短命蓄電池,愛迪生致力于實驗合適的金屬材料,經歷4萬多次實驗,使用了幾千種材料。終于功夫不負有心人,1904年,愛迪生用氫氧化鈉代替硫酸,鎳、鐵代替鉛,制成了世界上第一個鎳鐵電池。1958年,哈里斯提出了采用有機電解質作為鋰金屬原電池電解質的可能性。1962年,波士頓召開的電化學學會冬季會議上,提出了“鋰非水電解質體系”的設想,第一次把活潑金屬鋰引到電池設計中。這個時期的“鋰電池”還沒有二次充電的能力,被稱作鋰一次電池或者鋰原電池。我們最熟悉的金屬鋰一次電池便是手表,計算器和電腦主板中經常使用的紐扣電池,它是典型的鋰錳一次電池,但是這種電池只能用一次,不夠環保。bUw瀟湘晨報網

  可惜的是,隨著石油的開發進展,當時電池的商業空間不斷被擠占,直到上世紀70年代,在石油?;撓跋煜?,人們再度將目光投注到電池身上。bUw瀟湘晨報網

  1971年,“太陽能光伏之父”奧維辛斯研制出金屬氫化物鎳電池,也就是現在通常所說的鎳氫電池。鎳氫電池不但生產成本低,而且電容量高,環境污染小,將電池引領到一個全新的時代。bUw瀟湘晨報網

  危險轉折bUw瀟湘晨報網

  曾被視為“棄兒”的鋰電池bUw瀟湘晨報網

  1972年,被稱為金屬鋰二次電池(負極是金屬鋰)的第一塊可以充電的鋰電池出現了。bUw瀟湘晨報網

  在美國??松竟ぷ韉耐⒑悍⑾?,二硫化鈦與鋰有望成為一種全新的電池系統,他推出首款可充電鋰電池,這款電池擁有可深度充放電1000次且每次循環的損失不超過0.05%的優良性能。bUw瀟湘晨報網

  張翼介紹,相較于鎳氫電池,鋰電池工作電壓更高,重量輕,同樣的重量下,容量更大,安全性也更好。bUw瀟湘晨報網

  但在當時,這種擁有可重復充放電能力的鋰電池有一種安全隱患。在充電的過程中,鋰電極上的金屬沉積速度是不一樣的(由電極表面的凹凸不平造成),鋰金屬會在沉積的過程中形成樹枝狀的晶體。過度充電后,電池的正負兩極會被金屬鋰晶枝連接起來形成短路,使電池大量放熱而起火甚至爆炸。另外,二硫化鈦太貴了(當時售價每公斤1000美元),不適合作為電池的材料。其次,在與空氣接觸后,二硫化鈦也會產生硫化氫。這種分子不僅具有惡臭氣味,還對動物有毒性??悸竊偃?,??松揪齠ǚ牌飪鉺緋氐難蟹⒓蘋?。bUw瀟湘晨報網

  上世紀80年代,加拿大MoliEnergy公司,首次向市場推出采用金屬鋰作為負極的Li/MnO2二次電池。這款電池讓其稱霸全球市場,輝煌一時。但是非常不幸的是在1989年發生了連續的爆炸事故,導致大面積召回,該公司從此一蹶不振,最后被日本NEC公司收購。bUw瀟湘晨報網

  此時,身在牛津大學的古迪納夫堅信自己能發明更高效、更安全的鋰離子電池。經過反復實驗計算,他發現鈷酸鋰比原先使用的硫化鈦更適合儲存鋰離子。bUw瀟湘晨報網

  如果把鈷酸鋰想象成一個漢堡包,鈷和氧構成了兩片面包,那么,鋰原子就是中間的牛排,能被很輕松地抽出。正因如此,這種鈷酸鋰可以取代金屬鋰,作為電池中鋰離子的提供者。而且,這種氧化物可以拔高電池的使用電壓,從而提升電池儲存的電量。更為重要的是,鈷酸鋰對空氣等不敏感,在金屬鋰面前,鈷酸鋰乖巧得如同小孩。而枝晶問題在鈷酸鋰中也得到了改善。在一定的使用時長下,鈷酸鋰是一種安全系數很高的電極材料。bUw瀟湘晨報網

  然而,或許是這一創新太過前衛,也可能是教訓太過慘烈,當時整個西方世界竟然沒有一家企業敢接這個發明。甚至牛津大學自己都不愿意為鈷酸鋰發現申請專利。古迪納夫只好找到另一個實驗室幫忙,勉強拿下了專利。bUw瀟湘晨報網

  強勢逆襲bUw瀟湘晨報網

  商業化鋰電池的“幸運兒”索尼bUw瀟湘晨報網

  地球的另一端,上世紀80年代的日本正處在經濟騰飛期,日本產的電子產品也迅速占領著國際市場,西方不敢接的燙手山芋,日本人倒是想試試。bUw瀟湘晨報網

  此時,全球的電子產品市場初見端倪,大眾剛剛接觸到電子表、手機、電腦等新鮮玩意,而作為電子產品的保障,安全可靠的電池必不可少。bUw瀟湘晨報網

  因此,剛剛收購Moli的日本人迫不及待想解決鋰電池的安全問題,并計劃將這一產品發揚光大。bUw瀟湘晨報網

  NEC投入了巨大的人力物力,仔細檢測了幾萬塊電池,經過幾年的摸索,他們終于明白了鋰電池爆炸的原因。原因找到了,但是如何解決卻讓NEC陷入了困境。成分、組裝、生產環境等等都可以改進,但枝晶如同幽靈一般,縈繞在鋰電池中,無法擺脫。bUw瀟湘晨報網

  此時,憑借隨身聽和紅白機風頭正勁的索尼手頭已經發明了用作鋰電池負極的石墨。bUw瀟湘晨報網

  這種石墨價格低廉,結構穩定,是十分理想的電極材料,只是苦于沒有合適的正極與之匹配。吉野彰也在絞盡腦汁攻克鋰離子電池難題。他已經找到了合適的陽極材料,但苦于沒有合適的陰極材料——直到他讀到了古迪納夫的論文。bUw瀟湘晨報網

  隨后,吉野彰設計出以碳基材料為陽極,以鈷酸鋰為陰極的鋰離子電池,完全去除電池中的金屬鋰,提高了安全性。這一技術范式確立了鋰離子電池的基本概念。為了改進鋰離子電池性能,吉野彰又對鋰離子電池進行了多次技術改良,例如采用鋁箔做集流體,用聚乙烯薄膜做離子隔膜,對鋰離子電池的電解質改進,使其能夠提供更高的電壓。bUw瀟湘晨報網

  張翼說,古迪納夫厲害之處就在于鋰電池所最可能使用的三種材料都是他發現的,并且領導項目組發明了可以量產的鋰離子電池和磷酸鐵鋰電池技術。他引領的項目組和SONY公司合作開發出了基于碳材料正極和鈷酸鋰材料負極的可充電離子電池,也就是目前廣泛采用的鋰離子電池技術。而在吉野彰的推動下,鋰電池實現了商業化。bUw瀟湘晨報網

  1991年,古迪納夫、吉野彰合作發明的鋰離子電池被索尼公司推向市場,標志著鋰離子電池的大規模使用。這種鋰離子電池一經問世立刻受到了歡迎,幫助索尼一躍成為行業老大。bUw瀟湘晨報網

  我們今天所使用的絕大部分鋰離子電池仍然延續這一架構,近30年沒有大的改動。bUw瀟湘晨報網

黑龙江省22选5开奖结果今天 pk10人工计划网页版 七星彩选号超准方法 摇骰子斋和飞的规矩 内部人员揭秘ag录像 北京pk赛车官网登录 七乐彩彩票软件彩神通专 全天精准计划数据 pk10怎么看走势图选号 大乐透中奖算法 大乐透二拖四 玩龙虎赌博的技巧 飞艇一期计划软件 app 十二生肖本期开奖结果 pk10冷热预测软件免费 5期计划防挂