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【獨家】諾獎獲得者學生:“足夠好”老爺子擔心鋰資源像石油一樣成為戰爭導火索

“足夠好”老爺子目前正在關注三個問題:固態鋰電池、電池回收以及鈉離子電池。

諾貝爾化學獎史上最高齡獲得者Goodenough出席新聞發布會。圖片來源:視覺中國

記者 | 周小飏 徐寧XN

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“幾年前,諾貝爾物理學獎就該頒給老爺子了。”聽到諾貝爾化學獎頒給了97歲的John B. Goodenough之后,中國科學院化學研究所(下稱中科院化學所)研究員辛森第一時間對界面新聞記者表示,“自己的‘老板’拿到獎了,還是非常開心的。”

2015年8月至今年5月期間,辛森是Goodenough的博士后,今年5月通過中央組織部引進海外高層次人才的“千人計劃”回國任職中科院,研究方向是高能量密度電池。

辛森沒有說錯,他強調的是Goodenough應該獲得“諾貝爾物理學獎”。

Goodenough因其謙遜以及姓氏翻譯,被大家詼諧地稱為“足夠好”老爺子。從嚴格意義上說,“足夠好”老爺子是物理學界大拿,如果“門當戶對”,他應該對應的是諾貝爾物理學獎。

有意思的是,近幾年,諾貝爾物理學獎的獲得者都是生物學出身的科學家。

“化學獎頒給他也是足夠的。”辛森表示,他不知道諾貝爾獎的擢選標準,但覺得“足夠好”老爺子早該獲得諾貝爾獎項。

辛森為界面新聞簡單梳理了此次榮膺諾貝爾化學獎的三位鋰電池教父的貢獻。

“足夠好”老爺子研究鋰電池正極材料,目前所商用的鋰電池正極材料幾乎全由他率先提出、研究發明,包括鈷酸鋰、錳酸鋰以及磷酸鐵鋰。

辛森認為,目前商用的鋰電池,基本上必須依靠正極材料才能“跑起來”,所以“足夠好”老爺子對鋰電池行業的商用貢獻排名第一位。

這也在諾貝爾化學獎的排名上顯示出來:諾獎的共同得獎者依據貢獻所排名。

另一位獲獎者M. Stanley Whittingham是研究鋰離子電化學出身,他最早提出鋰離子可以在金屬氧化物里進行嵌脫。

Whittingham獲獎后在德國烏爾海姆接受媒體采訪。圖片來源:視覺中國

1972年,石油巨頭埃克森美孚招募了一批研究人員應對石油危機,Whittingham是其中之一。

日本科學家吉野彰主要研究負極石墨材料,他最早提出石墨可以用作鋰電池的負極材料。

吉野彰獲獎后。圖片來源:視覺中國

鋰電池,是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。

近幾年,鋰電池行業大熱。在新能源汽車及手機等帶動下,全球鋰電池產業迅猛發展。

據中商產業研究院數據,2018年全球鋰離子電池市場產量同比增長21.81%,達188.8GWh,過去五年年復合增長率達27.12%。

中商產業研究院稱,從細分應用領域看,傳統3C數碼市場增速逐漸放緩,儲能市場增速較快,動力電池領域受新能源汽車市場的快速發展帶動,則成為增長最為強勁的細分領域,過去五年,復合年均增長率達66.87%。

高工產研鋰電研究所(GGII)分析認為,未來五年,動力電池仍將是鋰離子電池行業增長最快的板塊,其增長主要受全球各國及地區積極開發、推動新能源汽車帶動。

目前,中國已是鋰電池產業大國,自2015年起,中國鋰電池產業超過韓國、日本躍居至全球首位,并逐步拉大差距。

據GGII調研數據顯示,中國擁有豐富的鋰資源和完善的鋰電池產業鏈,是全球最大的鋰電池材料和電池生產基地。去年中國鋰離子電池市場產量達102GWh,同比增長26.71%,超過全球產量的一半。

根據中國化學與物理電源行業協會統計的數據,2018年中國鋰離子電池營業收入達到1727億元,較上年的1589億元增長8.7%。

未來,辛森呼吁業界關注三個問題:固態鋰電池、電池回收以及鈉離子電池。

辛森透露,這也是“足夠好”老爺子和中科院化學所所關注和研究的三個方向。

辛森說,高能量密度是鋰離子電池的發展方向。電動車在增加續航里程、儲能電站在增加裝機容量的同時,需要關注電池的安全性。

鋰是化學性質十分活潑的金屬,增加能量密度相當于在固定體積內加入更多的鋰,因此,電池安全性是首先要解決的問題。

特斯拉和蔚來新能源汽車的自燃,敲響了安全警鐘。辛森稱,固態鋰電池可以在增加能量密度的同時兼顧安全問題。

此外,全球鋰資源儲量有限,這值得引起行業關注。中國是鋰資源儲量大國,但從開采量和利用率看,中國生產鋰電池需用的鋰資源大部分依靠進口。

為了保證可持續發展,辛森認為,電池回收利用需要提上政策日程。

辛森稱,“足夠好”老爺子眼下擔心的一件事情是:鋰資源的重要性不亞于石油等戰略性資源,一旦鋰資源開采出現瓶頸,可能會跟石油一樣成為戰爭的導火索。

上世紀中葉,因石油引發的危機以及霧霾天氣,正是讓汽車制造商和石油公司開啟鋰電池研究的原因,以希望代替石油資源。

因此,“足夠好”老爺子以及中科院化學所都在尋找另外的資源來生產電池,比如鈉離子電池。鈉的儲量以及資源分布比鋰要豐富得多。

“未來,儲能電站可能先應用鈉離子電池。”辛森稱。

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