新能源轿车锂电池的发展史(爱迪生到现代科技的旅程)
来源:通用电机    发布时间:2024-11-23 05:30:30

  物理学家经过堆叠浸泡在盐水中的纸板离隔的锌和铜盘,发现了产生电流的办法。他的立异不仅仅是世界上第一个电池——伏打电池的诞生,更是电池技能的一次巨。

  爱迪生,一个了解于经过改善配方和系统化出产在混凝土制作上取得成功的工程师,将他的重视转向了电池。尽管二十世纪初电池技能并不新鲜,但爱迪生对其进行了改造。他开端测验不同的元素组合,以改善化学反响。终究,他找到了一种杂乱的镍铁混合物,与氢氧化钾溶液结合,装入高质量的瑞典钢材中,创造晰一种新式电池。

  在爱迪生试验的布景下,法国物理学家加斯顿·普兰特创造晰第一个可充电电池。这种电池运用装有酸的螺旋形铅电极,尽管在发起轿车发起机时很有用,但其在存储电力方面的才能有限。

  爱迪生在电池范畴的试验至少证明晰一点:尽管电池化学杂乱,但它的确能够改善。他的探究引入了锂这一要害元素,它终究成为现代电池技能的柱石。爱迪生在他的电池中添加了少数的氢氧化锂,发现这提高了电池容量约10%,尽管其时人们还不彻底了解其间的化学反响。

  电池科学家们持续在爱迪生的根底上前进,开发出包含镍镉和镍氢电池在内的其他电池化学种类,这些成为大多数可充电电池的根底。但是,将锂这一最有出路的元素融入其间仍然是一个应战。直到20世纪70年代,科学界才开端了解怎么有用使用这种挥发性物质。

  电池本质上是一种燃料方式,内部产生的是受控化学反响,旨在引导这些材猜中包含的能量并将其转化为电流。锂因其极高的反响性而成为研讨焦点。20世纪70年代,埃克森美孚公司的研讨员斯坦利·惠廷厄姆,初次将锂用于电池的重大突破。他的试验尽管取得了成功,但也暴露出锂电池在大型化时的安全隐患。

  惠廷汉姆的作业为锂电池铺平了路途,但在安全性和实用性方面还有十分长的路要走。20世纪80年代,美国物理学家约翰·B·古迪纳夫的作业在牛津大学的无机化学试验室取得了重大进展。他的团队发现了锂离子电池阴极的最佳配方,显着提高了电池的安全性和容量。

  随后,日本研讨员吉野彰完善了锂离子电池的规划,将古迪纳夫的钴酸锂阴极与特定类型的石墨阳极配对。这一创造使锂离子安全平稳地在电极间移动,然后大大增强了电池的功能和可靠性。他的立异,包含一种将电极资料卷绕在金属罐中的办法,为现代锂离子电池的商业化奠定了根底。

  1992年,日本电子公司索尼推出了第一批量产的锂离子电池,这标志着这种技能的真实商业化。尔后,锂离子电池敏捷遍及到各种电子设备中,尤其是在智能手机的呈现后,它们成为了最强壮的电池类型。2019年,惠廷汉姆、古迪纳夫和吉野因其在锂离子电池范畴的奉献而一起获得了诺贝尔化学奖。

  今日,锂电池不仅是智能手机和电动轿车的中心组成部分,仍是推进现代技能前进的要害力气。尽管如此,对锂的需求渐渐的开端超越咱们从地球上提取锂的才能。随技能的前进,未来可能会呈现新的电池技能呈现,但锂电池无疑已经在咱们的日子和技能发展中留下了不可磨灭的印记。