.电池的昨天:
人类历史上较早关于“电”的记录,在公元前6世纪前后,古希腊哲学家泰勒斯发现摩擦后的琥珀可以吸起绒毛和木屑,遍认为这些死物内部其实有生命灵魂的,只是肉眼看不见而已。
人类又过了整整20个世纪,才勉强打开了电磁学的大门,然而此时愚钝的人类根本无法将电储藏起来挪为己用。
直至17世纪,荷兰莱顿大学(Leiden University)的彼得·范·穆森布罗克教授(Prof. Pieter van Musschenbroek)发明了莱顿瓶(Leyden jar),人类首先捕捉到了电。
电是抓住了,但如何源源不断地捕捉/生产电呢?这个问题要到18世纪中叶才能回答,答题者是美国开国大神本杰明·富兰克林(Benjamin Franklin),他从苍天哪里取得了雷电,从暴君那里取得了民权。光荣的富兰克林院士并未完成18世纪的电学成就,意大利物理学家亚历山德罗·伏打(Alessandro Volta)在这个世纪首先造出 “伏打电堆”,成为了世界上较早化学电源——“巴格达电池”。
为致敬伏打老师对电学的贡献,电压单位便成了Volta。于19世纪初发电机与电动机相继发明,电学进入了一个全新的纪元。准确来说,19世纪是属于电池的***个光辉世纪。
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中国锂电的发展历程:
1.2001-2008年,研究探索阶段,动力锂电池处于研究和积累阶段,少数企业在进行持续的研发,无太多经验可以借鉴,处于初级阶段。
2.2008-2011年,井喷发展阶段。国家“十城千辆”的政策驱动,众多电池企业的诞生,市场野蛮生长,技术和质量存在很多问题。
3.20011-2013年,调整阶段。国家补贴政策延缓,市场需求疲软,技术和运营问题逐渐凸显,许多新兴动力电池企业被迫关闭,部分企业资金链断裂。
4.2013-2015年,行业混战。新能源汽车产业上升至国家战略,新能源汽车发展进入快车道,市场需求急剧增加,各大动力电池厂商大力发展,涌现众多企业。
5.2015-2018年,有序发展。技术的发展带来市场的繁荣,出现了许多安全问题,一些小型企业逐渐被淘汰,**企业占据前列。国家有序地引导整个行业发展。
6.2018-至今,稳定增长阶段。经过前5个阶段的锤炼,能生存下的企业都是拥有专业技术的,有竞争力的企业。
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电池的昨天:
1802年:Dr.WilliamCruikshank设计了***个便于生产制造的电池。
1836年:英国化学家John FredericDaniell为提供稳定的放电电流对电池做了改进,此时电压终于提升到1V以上。
1859年:法国物理学家GastonPlanté发明了铅酸二次电池,这是一款伟大的化学电源,足足12V电压,可重复充电循环使用,一直玩到了21世纪,当前年销量超过半个亿。
1868年:GeorgeLeclanché开发出使用电解液的电池。
1881年:J.A.Thiebaut取得干电池**.。
1888年:Dr.Gassner开发出较早干电池,1896年美国开始量产干电池,如今中国年产干电池数量超过1000亿个。
1890年:ThomasEdison发明可充电的铁镍电池。
1896年:D型电池诞生,这也是我们越来越少用到的1号电池。
1899年:瑞典发明家WaldmarJungner发明了镍镉电池。
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电池的 现在:
20世纪的电池研发史,奠定了全球电池技术的发展。20世纪前半段,电灯终于点亮了这颗星球更多的黑暗部分,然而电池技术依然在黑暗时期,铅蓄电池运用在各行各业(包括汽车12V电源),可充电的铁镍电池与不可充电的碱性电池相继量产,但性能极弱。
在中国抗战时期,电台主要使用两种电池:一次电池(干电池)能用10天左右,但我们很难获得;二次电池(湿电池)可以用1年左右,可以使用手摇式或者脚踏式发电机进行循环充电。
随着二战后的第三次科技**,人类对储电系统的依赖越发严重,然而电池的性能依然难以支撑我们的需求。
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我们现在能听着真无线耳机、用着刷着智能手机、吃着电动车送来的外卖宅家度日,还得感谢三位2019年诺贝尔化学奖得主——迈克尔·斯坦利·惠廷汉姆(Michael Stanley Whittingham)、约翰·班尼斯特·古迪纳夫(John Bannister Goodenough)、吉野彰(Akira Yoshino)。
迈克尔·斯坦利·惠廷汉姆(Michael Stanley Whittingham)从石油危机(20世纪70年***始投入电池科技研发,他指明了“锂嵌入”技术路线,提升了充放电反应的可逆性,提升了安全性,是给我们带来宅家福利的“锂电之父”。约翰·班尼斯特·古迪纳夫(John Bannister Goodenough),其实从54岁才开始研发电池。古迪纳夫博士是锂电池领域比较大的功臣,三大锂电池正极材料(钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂)都是他带领的团队找出来的,其中钴酸锂诞生在1980年,使用石墨为阳极并解决了“锂枝晶”现象。
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