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电车汇消息:10月9日,2019年诺贝尔化学奖揭晓,约翰·B·古迪纳夫(John B. Goodenough), M·斯坦利·威廷汉( M. Stanley Whittingham), 吉野彰(Akira Yoshino)共同获得此奖,以表彰他们在锂电池领域的突出贡献。
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这里面特别值得一提的是,约翰·B·古迪纳夫(John B. Goodenough),古迪纳夫是美国固体物理学家,也是锂电池产业的重要学者,被形容为“为锂电池而生”的科学家。可以说,没有他就没有锂电池,没有今天的手机和电脑,更没有正在蓬勃发展的电动汽车了。
值得注意的是,古迪纳夫虽然已经97岁高龄,但目前仍然活跃在学术一线,每天都会去自己所在的美国德克萨斯大学奥斯汀分校实验室工作,最近的研究项目为电池领域最前沿的固态电池技术——并且希望彻底改变电动汽车的使用前景。
2017年夏天,古迪纳夫就与几位专家一道在《能源与环境科学》期刊上发布论文,宣布其已经研发出了具备高能量密度、快速充电和长寿命的全固态电池原型。
古迪纳夫当时讲道,“成本、安全性、能量密度、充放电速率、循环寿命等参数,对于电动汽车的普及至关重要。我相信我们的发现,将解决现有电池的很多问题。”
眼下的电动汽车产业虽然正在迅速发展,但电池技术仍然处于一个比较尴尬的底部,能量密度较低导致续航里程短,同时充电速度也不及燃油车加油那么快。电动汽车想要进一步发展,电池是要解决的一个核心问题。
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而现在就有一对中国夫妇在为之努力着,并且其中就有古迪纳夫的学生。
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同济大学材料学科委员会主任、车用新能源研究院院长黄云辉教授就是古迪纳夫的大弟子,黄云辉教授与其夫人吴小员教授都致力于锂电池及新能源汽车相关研究。生活中的黄云辉教授,是个非常低调的人,不太习惯于暴露在镁光灯前,但是却扎实的开展有关材料的基础研究,为推动我国锂电池产业发展努力着。而吴小员教授,则更多的致力于新能源汽车产业化的研究。
黄云辉教授是国内车用新能源研究代表人物,主要研究领域为锂离子动力与储能电池、下一代锂硫电池和锂-空气电池、钠离子电池、固体氧化物燃料电池,在Science、Chem. Soc. Rev.、Energy Environ. Sci.、Adv. Mater.、J. Am. Chem. Soc.等期刊上发表论文280余篇,引用1.2万次,授权或公开专利20余项。2015年获教育部自然科学一等奖,2016年获国家自然科学二等奖。黄云辉教授研究发现了一类新型的双钙钛矿结构的Sr2MMoO6(M为过渡金属元素)固体氧化物燃料电池阳极材料,可直接对天然气进行电极氧化,在解决天然气燃料积碳和硫中毒等关键问题上取得重大突破,对固体氧化物燃料电池的进一步研究和应用具有重要意义。
黄云辉教授采用无机-导电高分子复合材料作为正极材料,成功地研制了磷酸铁锂型快速充电锂离子电池,3~6分钟可充至理论容量的80%以上,可望用于电动汽车动力电池,具有巨大的市场应用价值,同时无机-高分子复合电极材料为新一代锂离子电池的研究开发开拓了一条新路。
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正在充电的锂离子电池
由黄云辉教授领衔的同济大学车用新能源研究院研究方向主要为面向新能源汽车应用的锂离子动力与储能电池、锂离子固态电池、燃料电池等,涉及电池材料设计合成、电芯设计、电池成组技术与梯次利用、工况条件下的电池监测及衰减机理研究等。承担了国家杰出青年科学基金、科技部863重点及国际合作项目、国家自然科学基金及企业合作等项目,为促进技术成果的产业化提供技术支撑。
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吴小员教授则是国内新能源汽车分时租赁概念的倡导者,首次提出电动汽车分时租赁“三横三纵”体系,为电动汽车分时租赁发展模式提供了理论支持。
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