从锂元素到锂电池经历了哪些过程？锂电池的发展历史
来源：宝鄂实业
2019-04-14 12:33
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锂电池的发展，得从锂元素说起，这个元素周期表的一个金属元素，在所有的金属中，它最轻，密度低至0.534g/cm3;它最小，原子质量小到6.95；它最活泼，极易与外界发生反应。
1818年1月27日，身为矿物勘探爱好者的雅各布·贝采里乌斯（Jöns Jakob Berzelius）在他的个人日记中记录下了他的最新发现，并在日后将此记录通信给自己一位当期刊编辑的好友。在他们的通信中，贝采里乌斯将自己新发现的这种金属用“Lithion”命名，即希腊文中的“石头”，后经演化成“Lithium”，也就是今天的“锂”。
即便再伟大的事物，在发光发热之前，都难免要经受长时间的忍耐与孤独。锂也不例外，从1818年到1913年将近一个世纪的时间里，人们都对这种闪亮、洁白、易燃的金属敬而远之。
锂是非常活泼的碱金属元素，能和水以及氧气反应，而且在常温下就能与氮气发生反应。它不论是在水里,还是在煤油里,都会浮上来燃烧，以至于化学家们最后只好把它强行捺入凡士林油或液体石蜡中。
因为锂的保存、使用或是加工都比其他金属要复杂得多，所以导致这种金属长期没有得到应用。锂的命运似乎注定被永远的封印在实验室和羊皮纸上。
1913年，转折的时刻终于到来。
当时欧洲正处于即将打响的战争阴影之下，但在平静的大洋彼岸，美国的两位化学物理科学家吉尔伯特·牛顿·刘易斯（Gilbert Newton Lewis）和弗雷德里克·乔治·凯斯（Frederick George Keyes）在研究为军方提供更高效的储能装置时，发现了锂的电化学活性出奇的高。
为此他们设计了经典的三电极实验，精确的计算出锂的电极电势，并且在当时的元素周期表尚不完整时就大胆预言，锂是具有最低电位的电极材料。
两位著名科学家的论断至此开创了业界对锂应用于电池的极大热情，即便是整个一战也不能阻止。当时科学家对锂的研究热情可能超出今天的想象，以至于一种宗教式的虔诚情绪普遍出现在严谨的科学界。
由于锂元素太过活泼，几乎没有什么是它不与其反应的。所以找到急需找到一种电解液，和谐地与锂元素共存就成了那个时代的当务之急。
最终在1958年，来自美国加州大学伯克利分校的威廉·西德尼·哈里斯（William Sidney Harris）迈出了关键的一步，他成功地筛选出了两位有望成为锂电池的电解液，碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)，并且就锂在水性电解液和有机电解液的不同行为展开了论述，最终确立了锂-有机电解液这一组合无可撼动的地位，直到今天依旧左右着锂离子电池的发展。
可也正是这位哈里斯, 在最终EC和PC二选一的抉择中，认为二者电化学行为一致，故选择了低熔点的PC。而正是这样经典的错误引导，使得锂离子电池的面世推迟了20年。 援引StraitsTImes教授消息，新加坡南洋理工大学研发人员通过增加电池电极实现了让锂电池在10小时内恢复95%的可用容量。具体而言，新技术通过新增电极除去影响电池性能的“杂质”物质，使得电池性能得以恢复。
如果这项技术可以实现商业化，那么这将会对电动车行业带来极大利好。目前电动车用锂电池循环次数仍无法令人满意，在实际使用几年后电池容量损耗相当大，更换电池的成本使得车辆使用成本激增。全新的电池修复技术可以极大降低电池更换的频率，提升电动车的性能和性价比。同样是锂电池，钛酸锂电池的耐低温性能则比较优异。尖晶石结构的钛酸锂负极材料嵌锂电位约1.5V，不会形成锂枝晶，在充放电过程中体积应变小于1%。纳米化的钛酸锂电池可大电流充放电，实现了低温快充的同时又保障了电池的耐久性和安全性。比如，主打钛酸锂电池的银隆新能源，其产品具备在-50-60℃的正常充放电能力。钛酸锂电池有着材料上的优势，它在低温下仍然可以实现快充，这种任性，其他材料电池很难学来。
1818年1月27日，身为矿物勘探爱好者的雅各布·贝采里乌斯（Jöns Jakob Berzelius）在他的个人日记中记录下了他的最新发现，并在日后将此记录通信给自己一位当期刊编辑的好友。在他们的通信中，贝采里乌斯将自己新发现的这种金属用“Lithion”命名，即希腊文中的“石头”，后经演化成“Lithium”，也就是今天的“锂”。
即便再伟大的事物，在发光发热之前，都难免要经受长时间的忍耐与孤独。锂也不例外，从1818年到1913年将近一个世纪的时间里，人们都对这种闪亮、洁白、易燃的金属敬而远之。
锂是非常活泼的碱金属元素，能和水以及氧气反应，而且在常温下就能与氮气发生反应。它不论是在水里,还是在煤油里,都会浮上来燃烧，以至于化学家们最后只好把它强行捺入凡士林油或液体石蜡中。
因为锂的保存、使用或是加工都比其他金属要复杂得多，所以导致这种金属长期没有得到应用。锂的命运似乎注定被永远的封印在实验室和羊皮纸上。
1913年，转折的时刻终于到来。
当时欧洲正处于即将打响的战争阴影之下，但在平静的大洋彼岸，美国的两位化学物理科学家吉尔伯特·牛顿·刘易斯（Gilbert Newton Lewis）和弗雷德里克·乔治·凯斯（Frederick George Keyes）在研究为军方提供更高效的储能装置时，发现了锂的电化学活性出奇的高。
为此他们设计了经典的三电极实验，精确的计算出锂的电极电势，并且在当时的元素周期表尚不完整时就大胆预言，锂是具有最低电位的电极材料。
两位著名科学家的论断至此开创了业界对锂应用于电池的极大热情，即便是整个一战也不能阻止。当时科学家对锂的研究热情可能超出今天的想象，以至于一种宗教式的虔诚情绪普遍出现在严谨的科学界。
由于锂元素太过活泼，几乎没有什么是它不与其反应的。所以找到急需找到一种电解液，和谐地与锂元素共存就成了那个时代的当务之急。
最终在1958年，来自美国加州大学伯克利分校的威廉·西德尼·哈里斯（William Sidney Harris）迈出了关键的一步，他成功地筛选出了两位有望成为锂电池的电解液，碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)，并且就锂在水性电解液和有机电解液的不同行为展开了论述，最终确立了锂-有机电解液这一组合无可撼动的地位，直到今天依旧左右着锂离子电池的发展。
可也正是这位哈里斯, 在最终EC和PC二选一的抉择中，认为二者电化学行为一致，故选择了低熔点的PC。而正是这样经典的错误引导，使得锂离子电池的面世推迟了20年。 援引StraitsTImes教授消息，新加坡南洋理工大学研发人员通过增加电池电极实现了让锂电池在10小时内恢复95%的可用容量。具体而言，新技术通过新增电极除去影响电池性能的“杂质”物质，使得电池性能得以恢复。
如果这项技术可以实现商业化，那么这将会对电动车行业带来极大利好。目前电动车用锂电池循环次数仍无法令人满意，在实际使用几年后电池容量损耗相当大，更换电池的成本使得车辆使用成本激增。全新的电池修复技术可以极大降低电池更换的频率，提升电动车的性能和性价比。同样是锂电池，钛酸锂电池的耐低温性能则比较优异。尖晶石结构的钛酸锂负极材料嵌锂电位约1.5V，不会形成锂枝晶，在充放电过程中体积应变小于1%。纳米化的钛酸锂电池可大电流充放电，实现了低温快充的同时又保障了电池的耐久性和安全性。比如，主打钛酸锂电池的银隆新能源，其产品具备在-50-60℃的正常充放电能力。钛酸锂电池有着材料上的优势，它在低温下仍然可以实现快充，这种任性，其他材料电池很难学来。
