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2019年诺贝尔化学奖得主吉野彰:灵活与执著心是信条

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要把握好刚与柔的平衡。当大大碰壁之时,则需要“总会有办法”的这种灵活度。——吉野彰

10月9日,瑞典皇家科学院公布,日本化学家吉野彰(Akira Yoshino)、美国德州大学奥斯汀分校机械工程系教授约翰·古迪纳夫(John B. Goodenough)、美国纽约州立大学化学教授斯坦利·威廷汉(Stanley Whittingham)获得诺贝尔化学奖,获奖原因为对锂离子电池所进行的开发,三位获奖者均被称为“锂电池之父”。

吉野彰,现年71岁,日本化学家,毕业于京都大学工业部,现任旭化成研究员、名城大学教授。致力于研究和开发智能手机和电动汽车使用的锂电池。

吉野彰使用钴酸锂开发出现代高性能锂离子电池。锂离子电池是手机、笔记本电脑电池、IT领域中不可或缺的电池能源,同时在机动车、住宅等领域也被广泛运用,据悉,该锂离子电池的使用提高了能源的利用率,有效减轻了环境负荷。

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为了改进锂离子电池性能,吉野彰又对锂离子电池进行了多次技术改良,先后开发出了将铝箔用作正极集流体的技术、聚乙烯薄膜做离子隔膜确保电池安全性能的隔膜技术、保护电路充放电技术、电极及电池构造技术等一系列的产品技术,制造出了安全且输出电压可以达到4V、接近金属锂电池的锂离子电池,实现了小型轻量化。

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事实上,日本一开始在锂电池行业就是“明面冠军”,日本企业在上世纪九十年代初就造出了第一块锂电池并实现量产,算是世界上最早一批做锂电池的了。锂电池和芯片一样,是个高技术高利润行业,日本在较早的时候通过锂电池的开发获得了可观的利润。后来,这个行业也跟芯片被韩国企业追上一样,中国企业也追上来了,而日本企业则越来越集中到耐用性、安全性、长续航、新材料研发等“隐形领域”中去了,逐渐就从“明面冠军”变成了“隐形冠军”。

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目前社会上存在的主流新能源汽车的主导动力源(4.520, 0.06, 1.35%),主要包括采用单一蓄电池作为储能的动力源、利用氢气和空气中的氧作为储能的动力源、氢发动机汽动力源等等,但每种汽车的动力源都有自己的优缺点,其中的锂离子动力电源则是各类电源相比较中较为合适使用的动力源。

众多周知,随着全球电动车市场开始起飞,市场需求不断扩大,锂电池在汽车领域应用逐步广为人知。锂离子电池目前无论是从市场、技术成熟度或者安全、成本等各方面考虑,其优势还是比较明显的,也是氢燃料电池所不能比拟的。

由此,固态锂电池就成为科学家们在锂电池探索上主要方向,因为固态锂特性决定了它使用上优于当前官方使用液态锂电池,首先是固态锂电池不燃烧,可以根除安全隐患;其次是固态锂电池兼容高容量正负极与,推动能量密度大飞跃;再者是固态锂电池拥有轻量化电池系统,大大降低电池组重量,从而提升车辆续航能力,因而受到日本丰田力挺,并计划在2022年出售全固态锂电池汽车。

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能源战略调整,丰田混合动力版普锐斯prime将采用“新型锂电池”

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