锂电池是怎么一路走过来的？【图】

锂电池是怎么一路走过来的？今年的诺贝尔化学奖，颁给了一个老年天团，以此来奖励他们，对锂电池做出的贡献。

说起锂电池，大家应该不陌生，它被广泛应用在生活的各个方面，甚至没它你都活不下去。

所以获奖消息一出来，人们蓦然回首望向手机，忍不住发出感叹：

有很多小伙伴可能还不知道，这三位获奖者，主要有哪些成就？看起来平平无奇的锂电池，究竟牛在哪？不要急，接下来就为大家讲解锂电池的发展之路。

电池的原理

在了解电池之前，我们要先来说说原子。大家都知道，物质是由原子组成的，而原子是有原子核和电子组成的，它们俩的关系，就好像大爷遛鸟：

那么鸟有多少只，要根据大爷的实力来定，有的大爷贼弱，比如氢原子，就只有一只鸟。

而有的大爷实力强劲，比如氧原子，周围围着一堆鸟。

大家发现没，这些鸟可不是瞎飞的，而是一层一层的飞。

一个稳定的原子结构，最外层的电子数一般是这样的：

但是呢，世上哪有那么多稳定的事情，大部分时候，人生总是会出现各种幺蛾子，就比如：

于是，一个关于电池的故事就这么展开了…
 

话说，在一个电解质小区里，有两栋楼。

这时候，正极楼里的大爷乔装打扮一番，展开了诱惑大法。

而负极楼里的电子被爱情冲昏了头脑，直接上演跑路戏码，不带一丝留恋。

如果负极楼里面的电子组团一起跑，奇迹就出现了：

所以这个故事告诉我们：

开个玩笑。这个故事，其实就是电池的原理，总结起来就是这样子的：

利用正负极得失电子的原理，科学家们很早就发明出了电池，比如：

但是呢，这些电池有一些问题，比如：

于是大家又开始思考：能否发明出一种电池，又环保，又轻盈，战斗力又强，还很持久呢？

于是，锂电池登上了历史的舞台。

锂电池

简单来讲，获奖的这三位科学家，就是做了这些事：

咱们一个一个来看。

首先出场的科学家是斯坦利·惠廷厄姆，他千挑万选，最终选出一个角色登上C位——锂。

为啥要选它呢？我们来看一下它的结构：

就像是这样：

同时，锂又是最轻的金属，用来做电池材料，会使电池更加轻盈。

依靠着这些优势，锂成功当选了电池的负极材料。

于是电解质小区，便迎来了负极住宅楼，金属锂。

接下来的问题就成了：给它找个什么样的正极邻居呢？

寻寻觅觅，斯坦利·惠廷厄姆最终宣布：

二硫化钛有个优势：相比于金属锂，有着较高的电势。

正负极的电势相差越大，产生的电压就越大，于是，锂大爷的鸟儿们跑去二硫化钛家时，电压立马达到了2V。

于是，锂电池诞生了。以下是锂电池充放电的过程：

轻便环保能充电，是不是还挺完美的？然鹅，这时候的锂电池，存在着两大问题：

于是，另外获奖的两位科学家，就集中在这两个问题上，疯狂寻找对策。

首先出场的是约翰·古迪纳夫教授，人家的英文名字叫John.B.Goodenough，你们感受下。

“很不错”教授，先解决了电压不够猛的问题：他找啊找，找到了电势更高的正极材料钴氧化物，于是，电压飙到了4V：

正极房子被替换后，科学家吉田彰又对电池的负极房子动了手脚：既然金属锂是个危房，随时要出大事，干脆拆掉！

哈哈，主角当然要留着，吉田彰给住户锂大爷盖了一个更结实的房子，石油焦。

然后故事的走向就变成了：大家和谐愉快的用爱发起了电。

通过这件事，吉田彰教授给了我们一个启示：

当时，日本索尼公司率先在随身听设备上使用了锂离子电池，开启了电子消费设备的新时代。

在那之后，锂离子电池依然在发展，比如“很不错”教授又研究出了新的正极材料磷酸铁锂，进一步加强了电池的安全性。

这是目前电动汽车、电动大巴车、数据中心等所用电池的常用材料。

以上就是锂电池的发展之路，我们应该感谢这三位科学家，为锂电池的发展和应用开创了道路。其中，作为年龄最大的诺贝尔奖得主，已经是高领97岁的“很不错”教授，依然奋斗在研究的前线。电池的创新之路，依然还在继续。

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