谁发明了锂离子电池?
这种方法涉及使用已经存在锂的材料,最早由古迪纳夫教授演示。 最初含有锂并从其中电化学去除锂的材料的第一个例子是 1980 年对 Li1-xCoO2 的研究。
[K. Mizushima、PC Jones、PJ Wiseman 和 JB Goodenough,Mater。水库公牛。 15, 783 (1980)] 和 Li1−xNiO2
[JB Goodenough,K. Mizushima 和 T. Takada,Jpn。 J. 应用程序物理19 (Suppl. 19-3), 305 (1980)]
在开发阳极的同时,还寻求更好的阴极材料,以便与比金属锂更高电位的阳极相结合,获得更高的电池电动势。 1979/1980 年,John B. Goodenough 和他在牛津的同事们取得了突破性进展
英国大学发现 LixCoO2(另一种 MX2 型插层金属硫属元素化物)可用作阴极材料。
[Goodenough, JB; Mizushima, K. 快离子导体。美国专利号4,357,215, 1982]。
[水岛,K.;琼斯,电脑;怀斯曼,PJ; Goodenough,JB LixCoO2 (0
用于高能量密度电池的阴极材料。 母校。 水库 公牛。 1980, 15 (6), 783–789]。
材料的结构类似于Li钛2与二氧化钴 (CoO2 ) 锂离子可以在没有太多晶格膨胀的情况下结合的层。 Goodenough认为当 X 在 MX2是一个小的电负性元素,由此产生的阳离子吸收过程将与大的负自由能变化和高电池电压 (ΔG = -nFE) 相关联。 对于 X 氧,这种情况被认为特别有希望,还考虑到锂离子被提议在紧密堆积的氧阵列中具有足够的移动性。
推论被证明是正确的,CoO2 材料显示出相对于 Li+/Li 的约 4 至 5 V 的非常高的电势。 在这种情况下,使用由碳酸亚丙酯中的四氟硼酸锂 (LiBF4) 组成的电解质进行电化学研究。
这一发现使得能够使用比锂金属具有更高电位的负极材料,从而进一步寻找合适的含碳材料。 考虑到解决石墨电化学嵌入问题的难度,研究了其他选择。