锂电池之父Goodenough最新刊文：锂电池是如何被发明的-海宁
文章来源：众人机械网 | 2022-10-09
作为LiCoO2、LiMn2O4和LiFePO4等正极材料的发明人，Goodenough在锂电池领域声名卓著，是名副其实的"锂电池之父"。
最近，已经96岁高龄的JohnB.Goodenough在NatureElectronics刊文，回顾了可充电锂电池的发明历史，并对未来发展指明了道路。
20世纪70年代，美国爆发石油危机。政府意识到对石油进口的过度依耐性，开始大力发展太阳能和风能。由于太阳能和风能的间歇性特点，最终还是要可充电电池来储存这些可再生的清洁能源。
图1.锂电池原理示意图
充电温度：-20~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃支持最大放电倍率：3C
-40℃ 3C放电容量保持率≥70%
每个电池都有正负两极，正负极通过电解质进行隔离，并将电能以化学能的形式储存于两极之中。两极之间发生的化学反应出现离子和电子，离子在电池内部传递，并逼迫电子在电池外部传递，形成回路，从而出现电能。
要想实现可逆充放电，关键在于化学反应的可逆性!
图2.StanleyWhittingham
当时，不可充电电池大多采用锂负极和有机电解液。为了实现可重复充电电池，大家都开始致力于将锂离子可逆嵌入层状过渡金属硫化物正极。埃克森美孚公司的StanleyWhittingham发现，以层状TiS2作为正极材料测插层化学可以实现可逆充放电，放电产物为LiTiS2。
1976年，Whittingham开发的这种电池实现了良好的初次效率。但是，经过重复充放电几次之后，电池内部形成锂枝晶，枝晶从负极生长到正极，形成短路，可能点燃电解质。这次尝试，又以失败告终!
充电温度：0~45℃
放电温度：-40~+55℃
比能量：240Wh/kg
-40℃放电容量保持率：0.5C放电容量≥60%