
几十年来,科学家一直在寻找方法来安全地在电池中使用功能强大但易燃的纯锂。 现年94岁的锂离子电池之父
约翰古德诺 (
John Goodenough)声称找到了新的解决方案。
德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家和他的团队
开发了第一个固态电池,该电池可以导致更安全,更快速的电池充电,并使它们更耐用。
如果这是真的,本发明可以使电动汽车在价格上与传统汽车竞争,并且可以延长移动设备和固定式能量存储元件的寿命。 Goodenough及其三位合著者在一篇文章中描述的令人难以置信的解决方案引起了领先的科学技术出版物的极大兴趣。 据他介绍,这种类型的电池可存储的能量是传统锂离子电池的5-10倍。 但是,科学家开始提出有关节省这么多能量的能力的问题,同时又没有违反热力学的基本定律。
Goodenough报道说,在他的电池中,一次实验的能量密度增加了10倍,而另一次实验的能量密度增加了3倍。 在随后的一项测试中,甚至提高了30倍-8.5 kWh / kg。 同时,他不需要任何昂贵的外来材料-科学家及其团队使用钠和硫进行管理。 如果Gudenaf成功地打破了科学界的怀疑,那么他的电池确实可以被广泛使用。
毫不奇怪,Goodenough和他的团队的工作引起了科学代表的兴奋。 2月28日,德克萨斯大学宣布,科学家们提出了一种掺入纯锂或钠阳极的方法,由于其潜在的能量,几十年来一直是其主要目标。 导致这种情况发生的关键因素是使用玻璃作为电解质,该电解质连接了电池的两个电极,并促进了离子的运动以产生电能。
但是,该领域的其他领先研究人员对古德纳夫的发现持怀疑态度。 他们确信,如果您仔细研究这项研究,就会清楚地看到科学家质疑热力学定律,这是半个多世纪以来电池开发的基础。
Gudenaf的漫长职业生涯定义了现代电池行业。 研究人员认为他的测量是准确的。 但是,除了古德纳夫(Gudenaf)和他的同事们之外,没有人似乎了解他的新概念。 研究界不想公开挑战决定该行业发展的人。 普林斯顿大学教授丹尼尔·斯汀加特(Daniel Steingart)说:“如果别人发表了这样的文章,我几乎找不到礼貌的话。”
Goodenough没有回信,但是在德克萨斯大学网站上发表的声明中说,他继续工作。他说:“我们相信我们的发现解决了现代电池固有的许多问题。 成本,安全性,能量密度,充电水平,放电水平和生命周期对于电池驱动的车辆至关重要,到目前为止,尚不能广泛使用。” 此外,研究的主要作者海伦娜·布拉加(Helena Braga)在回信中说,该团队的发明确实有效。
尽管他拥有所有优点,但他的最新工作使科学界感到困惑。 文章没有说古德纳夫的一项新发明如何储存能量? 固态物理学的众所周知的定律规定,为了从不同的材料获得能量,必须在两个相对的电极中产生不同的电化学反应。 这种差异会产生张力,从而节省能量。
但是Gudenaf和他的团队的电池两边都是纯锂或钠。 因此,电压必须为零。 科学家报告说,能量密度是传统电池的几倍。 如果电极中没有反应,能量从何而来? 在科学工作中,尚未回答此问题。
Steingart教授对Goodenough的工作
进行了分析,并将隐藏在元素“异常能力”中的能量称为“能量异常”。 他还询问氧气是否泄漏到电池单元中,这可能无意中产生了锂空气电池,这可以解释这种能量密度。 锂空气电池是科学上的第二个圣杯,甚至比纯锂阳极更难以捉摸。 没有人能制造出持续时间超过几个周期的元素。

反过来,海伦娜·布拉加(Helena Braga)否认“锂空气”的解释,坚持认为其电池单元是坚固的。 她还指出,在实验过程中,它们的电池可以持续数百个循环-比任何可充电的锂离子电池更长。
近40年来,古德诺(Goodenough)一直是现代电池世界中的关键人物。 1980年,他发明了钴酸锂阴极,并于1991年开始销售。 但是,从那时起,大量销售的那些电池有许多不足之处。 现代电池技术严重阻碍了未来技术的发展,包括电动汽车的批量生产。 电池对他们来说太贵了,它们需要很长时间才能充电。