Prix Nobel gagnant le professeur John Goodenough de cette année (à gauche), Stanley Professeur (en) Whittingham, et le Dr Akira Yoshino (droite)

Beijing à 17h45 le 9 Octobre, 2019 prix Nobel dernier prix de sciences naturelles a annoncé - chimiste américain John (John Goodenough), Stanley Whittingham ( stanley Whittingham) et chimiste japonais Akira Yoshino (Akira Yoshino) en raison de la contribution révolutionnaire sur la route de l'invention faite des batteries au lithium, a reçu le prix Nobel de chimie de cette année.

Au cours des dernières décennies, seule une poignée d'invention a révolutionné le monde entier, un endroit où il y a une batterie au lithium. A titre d'exemple simple, si aucune des batteries au lithium, vous pouvez pas lire ces nouvelles par cet appareil à portée de main.

Batterie: temps une fois paria Le lithium est comment la naissance de celui-ci? Ceci est également des années 1960. À ce moment-là, la batterie n'est pas quelque chose de nouveau. Nous savons déjà que la batterie a besoin de deux électrodes, la nécessité d'électrolyte entre les électrodes, de sorte que le mouvement des ions. Deux électrodes de la batterie, appelée la cathode et l'anode, respectivement. Lorsque la batterie est déchargée, les ions chargés positivement de l'anode à la cathode ira pour générer un courant. On peut imaginer, le matériel pour les deux électrodes et l'électrolyte, la performance de la batterie déterminée. Afin de transformer des cellules, les scientifiques ont besoin d'essayer une variété de matériaux différents. Cela semble être une chose ennuyeuse, pas beaucoup de gens sont prêts à les rejoindre.

Ford a présenté le modèle T, par inadvertance, a déclenché une vague de recherche de la batterie En 1966, cependant, Ford a complètement changé la situation. Après l'introduction du fameux modèle T, Ford a décidé d'investir dans des véhicules à propulsion électrique. Fournir une énergie d'entraînement du véhicule, les plans de Ford pour développer une nouvelle batterie, l'énergie stockée si les 15 originaux fois. Il est prévu que cette nouvelle batterie doit être rechargée à seulement une heure à chaque fois, sera en mesure de conduire 322 kilomètres, il semble très attrayant. Désormais semble que la rhétorique de Ford n'a pas vraiment rempli. Mais il a été provoqué une recrudescence de la recherche sur les batteries. « Moment, tout a changé, la batterie n'est plus ennuyeux sur le terrain », se souvient le professeur Goodenough. La frénésie de la batterie jusqu'à ce que les années 1970: Sous l'influence de la crise pétrolière, les gens sont de plus en plus convaincu que le moteur électrique est l'avenir. La naissance des batteries au lithium La batterie au lithium est l'une des personnes proposées batterie neuve. A cette époque, le Dr Whittingham a travaillé à créer une batterie au lithium prototype d'Exxon. Il a souligné que le disulfure de titane et devrait devenir un nouveau système de batteries au lithium. réaction électrochimique entre ces deux très rapidement et à température ambiante est réversible. Cela montre que nous pouvons charger la batterie. En 1976, un article intitulé document « Science », M. Whittingham a fait remarquer que le disulfure de titane peut être utilisé en tant que cathode est une nouvelle génération de matériau solide.

une courte période de deux documents, a prototype de batterie au lithium Mais les batteries au lithium prototype n'ont pas été largement utilisé, il a un certain nombre de raisons derrière tout cela. tous, le disulfure de titane trop cher d'abord (a été évalué à 1000 $ par kilogramme), le matériau ne convient pas comme une batterie. Ensuite, après le contact avec l'air, le sulfure d'hydrogène va produire le disulfure de titane. Cela n'a pas seulement des molécules d'odeurs nauséabondes, aussi toxiques pour les animaux. En outre, l'électrode en métal de lithium est très animé, facile à mettre les risques de sécurité tels que l'incendie ou une explosion. Réfléchissez à deux fois, la société Exxon a décidé d'abandonner cette recherche de la batterie au lithium et programme de développement. Mais d'autres scientifiques n'ont pas donné une telle nouvelle batterie. Étant donné que le problème est dans le matériau d'électrode, et peut-être remplacer l'électrode va résoudre le problème. En 1980, l'équipe Professeur Goodenough pour faire une percée. Ils ont constaté que l'oxyde métallique de lithium peut devenir l'électrode de lithium. D'une part, il est encore capable de libérer des ions lithium, d'autre part, il est plus stable, il n'y a aucun risque de sécurité. Sur le magazine de l'année, son équipe a montré que l'oxyde de cobalt et de lithium « Matériaux Bulletin de recherche » (LiCoO2) peut devenir un matériau de cathode des batteries au lithium. Aujourd'hui, nous utilisons encore matériel tel pour la fabrication d'une batterie au lithium.

schéma structurel de lithium L'autre pôle de la batterie est un peu de recherche et de développement rencontré quelques tours et détours. De plus en 1980, certains scientifiques soulignent, il pourrait bien être les matériaux d'anode en graphite des batteries au lithium. Cependant, certaines des molécules solubles de cellules insérées dans une structure de carbone du graphite, du dommage. Dr. Akira Yoshino et ses collègues utilisent polyacétylène (polyacétylène) comme matériau d'anode, d'un seul coup a réussi. En 1985, l'utilisation de polyacétylène et d'oxyde de cobalt de lithium, Dr. Akira Yoshino d'une fabrication moderne une pile au lithium. En 1991, Sony et Asahi Kasei Co., Ltd ont lancé conjointement la première pièce de batteries au lithium commerciaux. Une nouvelle ère est arrivée. Depuis lors, le trio a été considéré comme un candidat sérieux pour le prix Nobel de chimie, et a manqué à plusieurs reprises de gagner. Maintenant, les scientifiques de ces innovations, ont passé 30 ans. Et aujourd'hui décerné leur prix Nobel de chimie, mais également les meilleurs d'entre eux ont approuvé des changements majeurs dans le monde!

Edit: Lichen Yan Editeur: Jiang Peng

Source: WuXi PharmaTech