俗話說的好，一個好的名字等于成功的一半，Goodenough老爺子名字起的好，人也相當厲害，作為LCoO2和LiFePO4的發(fā)明人，可以說沒有Goodenough老爺子的工作就沒有鋰離子電池的今天，最近90多歲的老爺子在NatureElectric上撰文回顧了鋰離子電池的發(fā)展史。

由于H+在水溶液中的快速擴散能力，早期的可充電電池主要是采用強酸（H2SO4）或者強堿（KOH）作為電解液，當時最為可靠的可充電電池是采用NiOOH為正極，強堿性容液為電解液的鎳-氫電池，但是我們都知道水的電化學穩(wěn)定窗口非常窄，限制了可充電電池的工作電壓，導致采用水溶液的可充電電池的能量密度都比較低。

為了拓展電解質的電化學穩(wěn)定范圍，人們進行了諸多嘗試，1967年福特汽車公司的JosephKummer和NeillWeber發(fā)現(xiàn)，一些陶瓷材料在300℃的高溫下具有較高的Na+擴散速度，并以此為契機開發(fā)了采用熔融金屬Na負極和熔融S/石墨正極的可充電電池，過高的工作溫度導致該電池很難在實際中找到用武之地，但是這并不妨礙著該電池將固態(tài)電解質技術帶到了人們的眼前，這也為今天全固態(tài)電池的崛起埋下了伏筆。此時正在MIT的林肯實驗室工作的Googenough看到了這一技術的前景，對該技術進行了跟蹤研究，并與HenryHong一起開發(fā)了具有高Na+傳導能力的Na1+xZr2SixP3?xO12電解質，但是由于固態(tài)電解質常溫下電導率較低，因此在當時并未引起太多的關注。

石油危機期間出現(xiàn)的馬拉汽車

到了上個世紀的70年代，一場始料未及的石油危機席卷了美國，當時的美國過度依賴石油進口，因此這場石油危機重創(chuàng)了美國社會。從此以后，美國開始大力發(fā)展可再生能源，例如風能和太陽能，減少對石油等化石能源的依賴。發(fā)展風能和太陽能就不得不面對一個問題，這些可再生能源基本上都要看天吃飯，難以適應電網穩(wěn)定性的要求，因此可再生能源發(fā)展離不開儲能技術的進步。

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

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充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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金屬鋰具有電勢低（-3.04Vvs標準氫電極）和比容量高（3860mAh/g）的優(yōu)勢，是一種非常優(yōu)異的負極材料，早期的鋰一次電池采用金屬鋰作為負極，有機溶劑作為電解液，取得了不錯的效果，因此此時對可充電電池研究開始聚焦在了金屬鋰二次電池上，研究者們利用60年代歐洲化學家們發(fā)現(xiàn)Li+可逆的嵌入到層狀過渡金屬硫化物中的原理，采用金屬硫化物作為正極制備了最初的金屬鋰二次電池。上個世紀80年代加拿大的MoliEnergy公司首次向市場推出采用金屬鋰作為負極的Li/MO2二次電池，這款電池也讓MoliEnergy公司稱霸全球電池市場，但是非常不幸的是在1989年該鋰二次電池發(fā)生了連續(xù)的起火爆炸事故，導致了該電池在全球范圍內大面積的召回，從此這個短暫稱霸全球電池市場的公司一蹶不振，最終被日本的NEC公司收購。NEC公司投入了巨大的人力和時間對上萬塊電池進行了仔細的分析，最終找到了導致電池起火爆炸的元兇——鋰枝晶，但是卻并沒有找出解決鋰枝晶的方法，由于安全問題無法得到解決，鋰金屬電池也就慢慢的淡出了我們的視野。

此時的Goodenough正在英國牛津大學對含鋰金屬氧化物LiCoO2進行研究，LiCoO2材料的理論容量達到274mAh/g，但是并不是所有的Li+都能夠可逆的脫出，當Li+脫出過多時會破壞結構的穩(wěn)定性，引起材料結構的坍塌，Goodenough通過努力最終實現(xiàn)超過半數(shù)的Li可逆的脫出LiCoO2，使LiCoO2材料的可逆容量達到140mAh/g以上，這一成果最終催生了鋰離子電池的誕生。當時正在旭化成工作的AkiraYoshino采用LiCoO2作為正極，石墨材料作為負極開發(fā)了最早的鋰離子電池模型，這一技術最終被索尼公司采用，在1991年推出了全球首款商用鋰離子電池。鋰離子電池采用石墨材料作為負極，避免負極金屬鋰的出現(xiàn)，從而避免了鋰枝晶的生成，因此極大的提高了可充電電池的安全性。從此，憑借著高能量密度、高安全性的優(yōu)勢，鋰離子電池開始一路狂奔，迅速將其他二次電池甩在身后，在短短的十幾年的時間里鋰離子電池已經徹底占領了消費電子市場，并擴展到了電動汽車領域，取得了輝煌的成就。

然而二次電池的發(fā)展是一場永遠沒有終點的賽跑，隨著電池比能量指標的不斷提高，傳統(tǒng)的鋰離子電池已經無法滿足新的需求，為進一步提升電池比能量，年逾九十的Goodenough又將目光轉向了全固態(tài)電池。全固態(tài)電池是將傳統(tǒng)鋰離子電池內的液態(tài)電解質替換為具有離子傳導能力的固體，固態(tài)電解質良好的強度，讓金屬鋰負極的使用成為可能，為鋰離子電池比能量的提高留出了足夠的空間。經過十多年的發(fā)展，固態(tài)電解質也已經發(fā)展出多種類型，例如陶瓷氧化電解質、硫化物電解質和聚合物電解質，性能也得到了極大的提升，一些陶瓷氧化物電解質的常溫離子電導率已經能夠媲美液態(tài)電解質，讓全固態(tài)電池的應用成為可能。Goodenough老爺子在德克薩斯大學奧斯丁分校的實驗室目前已經利用固態(tài)電解質開發(fā)了一款全固態(tài)電池，該電池實現(xiàn)了長期循環(huán)過程中保持良好的電化學性能、不產生鋰枝晶。Goodenough老爺子相信，隨著全固態(tài)電池技術的逐漸成熟，將推動電動汽車取代傳統(tǒng)的內燃機汽車，減少化石能源的消耗。

老驥伏櫪，志在千里。烈士暮年，壯心不已，Goodenough老爺子以96歲高齡仍然奮戰(zhàn)在科研工作的第一線，我們這些后生晚輩怎可懈怠，最后我們再次向Goodenough老爺子致敬。