德州大學(xué)奧斯汀分校的機械工程和材料科學(xué)教授JohnGoodenough是鋰離子電池的共同發(fā)明人，今年94歲高齡的Goodenough教授領(lǐng)導(dǎo)了一個團隊發(fā)明了一種快速充電的低成本全固態(tài)電池，研究報告發(fā)表在《EnergyandEnvironmentalScience》期刊上。因此標(biāo)題的足夠好不是形容詞而是人名，也就是題圖的老爺爺。隨著小星來看看這個黑科技吧。

JohnGoodenough教授的中文官方譯名是約翰-古迪納夫教授，但我更喜歡按照直譯叫他"足夠好"教授。因為這個名字真的略顯霸氣。

什么？還不知道"足夠好"老爺子是誰？那先讓小星給大家科普一下他的生平

發(fā)明可充電鋰離子電池：70年代離開MIT林肯實驗室之后老先生收到了牛津大學(xué)的邀請進入了無機化學(xué)實驗室開始了他的固體化學(xué)的研究之路。他引領(lǐng)的項目組和SONY公司合作開發(fā)出了基于碳材料負極和鈷酸鋰LiCoO2材料正極的可充電離子電池。也就是目前廣泛采用的鋰離子電池技術(shù)。

A123的M1B系列26650電池

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準

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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開發(fā)磷酸鐵鋰電池技術(shù)：基于鈷酸鋰LiCoO2材料的鋰離子電池由于鈷元素稀缺的原因成本很高。老先生一直想找尋一種成本更低性能更高的鋰電池技術(shù)。1986年"足夠好"先生受聘于德克薩斯大學(xué)奧丁學(xué)院機電工程學(xué)院擔(dān)任教授。并在此期間引領(lǐng)項目組開發(fā)了低成本的磷酸鐵鋰LixFePO4正極材料。其安全性被實驗證明完全可以滿足混動動力汽車的高功率動力電池應(yīng)用。而材料的專利最終被Hydro-Quebec公司買下并真正應(yīng)用到混動動力汽車應(yīng)用中。該正極材料最終被市場證明具有很好的充放電性能、廉價、安全并且對環(huán)境無污染。國際知名的電池供應(yīng)商中目前被萬向收購的A123公司使用的鋰電池技術(shù)就是該磷酸鐵鋰LixFePO4負極材料專利。A123M1A和M1B磷酸鐵鋰電池系列以其優(yōu)異的電池循環(huán)壽命、安全性、低自放電（幾乎無限的庫存存放壽命）等特性，使得以這些優(yōu)勢著稱的鎳氫NiMH電池都黯然失色。下圖為A123的M1B系列26650電池。具體型號為ANR26650M1-B。26650的含義：26為圓柱體電池直徑，650為電池長度。因此26650電池與特斯拉汽車使用的18650電池長度相同，直徑更大。

"足夠好"教授在2013年接受了美國總統(tǒng)奧巴馬頒發(fā)的美國國家科學(xué)獎?wù)拢ㄓ址Q總統(tǒng)科學(xué)獎?wù)拢?，表彰他為科學(xué)作出的杰出貢獻。如下就是頒發(fā)獎?wù)聲r奧巴馬和"足夠好"教授的合影。

年復(fù)一年，老爺子今年已經(jīng)94歲了，還奮戰(zhàn)在先進鋰電池開發(fā)的第一線。不管怎么說這種精神小星是五體投地的。于此同時老爺子帶領(lǐng)的團隊可謂頻傳捷報。先是關(guān)于鋰空氣電池的最新成果。接下來就是文首提到的關(guān)于固態(tài)鋰離子電池的研發(fā)成果。相關(guān)的研究雖然還不具備量產(chǎn)條件，但是都非常具有權(quán)威性。比如此次固態(tài)鋰離子電池的研發(fā)成果就在核心期刊EES（Energy&EnvironmentalScience）上發(fā)表了論文

首先舉個例子介紹一下什么是固態(tài)鋰離子電池。它和目前的傳統(tǒng)鋰電池有什么區(qū)別

固態(tài)鋰離子電池拋棄了傳統(tǒng)鋰電池的液態(tài)電解液，而采用固體材料代替。其最直觀的優(yōu)勢就是能量密度大幅增加。并且解決了傳統(tǒng)鋰電池容易起火的問題。目前比較接近量產(chǎn)的就是博世BOSCH收購的SEEO的固態(tài)鋰電池方案。

無人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備

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固態(tài)鋰離子電池與傳統(tǒng)鋰電池比較

博世BOSCH收購的SEEO的固態(tài)鋰電池方案

此次研究成果的特殊之處，可以總結(jié)如下：

正極使用了堿性材料（元素包括鋰Lithium，納Sodium，鉀Potassium）

負極使用了銅碳復(fù)合材料Copper-Carbon

電解質(zhì)為固態(tài)鋰玻璃和納玻璃Li-glassandNa-glasselectrolytes

組成了類似超級電容的雙層電解電容electric-double-layercapacitance(EDLC)

具體結(jié)構(gòu)和相應(yīng)工作原理如下

新型固態(tài)鋰離子電池內(nèi)部的雙層電解電容electric-double-layercapacitance(EDLC)結(jié)構(gòu)

擁有了如上結(jié)構(gòu)，該新型固態(tài)鋰離子電池具有如下優(yōu)勢：

1.低成本

2.全固態(tài)

3.高能量密度

4.長循環(huán)壽命

5.可在低溫下工作

據(jù)論文的數(shù)據(jù)，該新型固態(tài)鋰離子電池基于其全固態(tài)的結(jié)構(gòu)，解決了傳統(tǒng)液態(tài)電解液在快速充電時產(chǎn)生樹突（晶須）的問題。從根本上防止了鋰電池內(nèi)部短路起火。另一方面，通過固態(tài)電解質(zhì)材料減小了電極之間的間隔，從而提高了能量密度和降低了成本。論文中表示其能量密度至少可超過目前傳統(tǒng)鋰離子電池的3倍。另一方面，通過測試，該新型固態(tài)鋰離子電池可以達到1200個循環(huán)的長循環(huán)壽命。并且這是首次這類固態(tài)鋰離子電池可以工作在60度的環(huán)境溫度以下。之前的固態(tài)鋰離子電池的一般工作溫度多在60~120度之間。而該新型固態(tài)鋰離子電池可以甚至工作在0度以下的環(huán)境溫度下。