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恒大国际娱乐平台下载安装-攻坚锂电池关键技术,松山湖材料实验室这支创新团队有望后发有为

发布时间:2020-01-11 18:19:34 阅读次数:830

恒大国际娱乐平台下载安装-攻坚锂电池关键技术,松山湖材料实验室这支创新团队有望后发有为

恒大国际娱乐平台下载安装,2019年10月9日,诺贝尔化学奖颁布,瑞典皇家科学院将此殊荣授予美国科学家约翰·古迪纳夫(john b. goodenough)、斯坦利·惠廷汉姆(m. stanley whittingham)与日本科学家吉野彰(akira yoshino),以表彰他们在锂电池领域的突出贡献。

自1991年首次投入市场以来,锂离子电池已经彻底改变了人们的生活。它们为无线通讯和建立无化石燃料社会奠定了基础,为人类带来巨大利益。

锂离子电池具有质量轻、可充电的特点,如今已被应用在智能手机、笔记本电脑、新能源汽车等领域,遍布社会生产生活的各个角落。同时,锂离子电池还可以储存太阳能和风能,让无化石燃料的世界成为可能。

诺贝尔奖通常是鼓励基础研究的奖项,为何这次颁发给了锂离子电池这种应用性的项目?在锂离子电池研发上与产业化领域,中国处于何种位置?松山湖材料实验室的锂离子电池科研团队又有哪些成果?为更多了解锂电池,近日,笔者访问了中国科学院物理研究所研究员、博士生导师,松山湖材料实验室副主任黄学杰。

“诺贝尔奖颁给锂离子电池研究者实至名归”

笔者:通常诺贝尔奖,奖励的都是基础科学研究,而锂离子电池是应用研究,为什么锂离子电池的研究者能获得诺贝尔化学奖?

黄学杰:是的,锂离子电池研究者获奖确实比较特别。大约100年前,爱因斯坦光电效应理论获得诺贝尔奖,一个对应的应用是太阳能电池。但是太阳能电池本身并没有得奖,燃料电池也没得过诺贝尔奖。但锂离子电池获得诺贝尔奖这件事情,大家已经说了很多年,大家都认为能得诺奖。为什么今年的诺贝尔化学奖给了锂离子电池?为什么大家多少年都相信它会得诺奖?是因为这个电池不仅给人们的生活带来很大的变化,也将促进社会的变革。

当前,诸如手机、笔记本电脑、平板电脑都离不开锂离子电池。同时锂离子电池还应用于电动汽车行业。除此以外,锂电池的诞生及应用,也推动了能源革命。我国如今主要靠燃煤发电,造成众多环境污染问题。清洁能源发展迅猛,太阳能、风能已经可以平价上网,什么叫平价上网?就是说不补贴就可以被接受。但太阳能和风能都是间歇式能源,风大的时候风电发电多,白天的时候太阳能发电量大,但在风小的时候和夜晚,仍然需要火电来调节。但随着电池技术的发展,可以把太阳能、风能转化的多余电量储存起来,多年的发展过程中,锂离子电池因其突出的性价比优势从众多电池中脱颖而出。可以说一块小小的锂电池影响了信息、交通、电力三大行业,对促进社会变革和人们生活的影响是深远的。几十年以后有了这类电池的帮助,煤不再燃耗发电,油不再用来开车。

锂电池研发与中国贡献

笔者:在这个国际的科研与产业化共同体里面,中国的参与和贡献如何?

黄学杰:上世纪80年代,欧美的基础知识传到到日本,日本旭化成(主导研究员:吉野彰)和索尼公司(主要领导者:西美绪)的科学家和工程师据此做出原型电池并实现了锂离子电池的产业化,把电池生产出来。在长期的探索攻关中,逐个解决诸如正极材料、阴极材料、集流体材料、隔膜材料、电解液材料及何种锂盐等技术难题。上世纪90年代初,索尼首先把锂离子电池商业化。

中国在锂电池领域的研究起步稍微晚一点,在上世纪80年代的时候,中国的“863”计划所支持的是研究金属锂的固态电池,很遗憾,基于种种条件限制,该项研究目前仍在奋斗中,虽然它的指标可能会很高。

在索尼将锂离子电池商业化后,中国也开始转入锂离子电池的研究。应该说,中国在前期研发阶段,是一个跟随者。但由于中国具有庞大的市场,加上自主努力创新,目前中国已成为锂离子电池最大的生产国,规模已超过欧美、日本。这基本上体现了前几十年的趋势:欧美提供理论基础,日本把技术难题攻关了,中国将生产规模扩大了。期望未来能有所变化,中国能为人类文明做出更多创造性的贡献。

锂电池技术上松山湖材料实验室团队后发有为

笔者:当前,松山湖材料实验室的锂离子电池研究处于什么样的阶段?与中科院物理所相比,分工如何?

黄学杰:松山湖材料实验室的使命之一是要做有实用价值的研究及产业推广,因此目前锂离子电池团队主要是开发新一代材料,推动新一代的动力电池的发展。

两者的分工是这样的,中科院物理所的研究可能离应用更远一些,比如说十年或者更长的时间,但是作为松山湖材料实验室这个团队,在近几年必须攻克这一代的锂离子材料的关键技术,并予以产业化推广,对行业产生较大的影响。

笔者:目前,我们的研发在国际上处于什么样的位置?

黄学杰:目前人们重点关注锂电池研发的三个方面:一方面手机电池的应用,全球较高水平为700多个瓦时/升,我们团队的目标是要做到1000瓦时/升,满足5g时代手机的需求;另一方面是电动汽车的应用,我们的目标是电池供能可使汽车运行至少500公里,同时比现有的电池成本下降30%,可解决后补贴时代的电动汽车推广的困难;最后是关于储能应用,目前的电池承诺可使用10-15年,我们希望做到电池能历经上万次的充放,超长寿命能达到30年。

笔者:目前松山湖材料实验室和哪些企业,机构形成了合作意向?

黄学杰:松山湖材料实验室是一个开放性的平台,锂离子电池团队可服务于多个行业,包括手机、电动汽车等行业,可与多个实验室、多个企业合作。

在中科院,锂离子电池的研究偏向于基础性研究。与中科院相比,在松山湖材料实验室该项目作为创新样板工厂的项目,主要做产品化阶段的技术攻关。

【见习记者】黄浩博

【记者】黄少宏

【通讯员】林涛 李颖瑜 陈翰昆

【作者】 黄浩博;黄少宏

【来源】 南方报业传媒集团南方+客户端

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