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On The Mark 带你走进锂电池世界

   日期:2019-01-11     来源:环球网    浏览:771    评论:0    
随着手机逐渐成为现代人的外延“器官”,我们也进化出一种“通病”——电量焦虑症。

临床症状表现为:临近出门,查看手机,发现电量不到10%,就会心跳失衡,立马翻箱倒柜地寻找锂电池充电宝;手机快没电了,在咖啡店或餐厅落座,第一个反应也是问服务员要移动充电宝……

您患有“电量焦虑症”吗?您需要常备锂电池移动电源,防止断电失联吗?

锂离子电池的发明,扩展了我们通讯的范围。事实上,作为太阳能电池板的备用电源,锂电池的应用无所不在,小到手机、笔记本电脑、可穿戴设备,大到电动汽车甚至是火星探测器。在使用这些触手可及的锂电池产品时,你是否也曾对锂电池产生好奇,渴求探索这个奇妙的“锂”的世界?你是否关心过锂电池安全问题,恐慌过手机和电脑的锂电池会突然爆炸?

今天,我们就跟随UL的季刊On the Mark,来解密锂电池背后的故事。这里有锂电池之父醉心科研的故事,科研人员测试锂电池的方法,以及普通消费者如何趋“锂”避害,选择更为安全的锂电池产品的秘籍。

那些锂电池背后的科学家们

锂,广受欢迎的澳大利亚出口化学元素,原子序数3,元素周期表中最轻的金属和世界上最轻的固体元素。它具有最大的电化学势,并为其重量提供最大的能量密度。换句话说,这是一种非常强大而有效的储能方式。


了解锂电池的历史,就不能不提起John Goodenough的传奇故事。他被誉为“锂离子电池之父”,全赖他开发长时间可充电电池,锂电池实现为我们的笔记本电脑和iPhone以及其它设备供电。

事实上,考虑到他年轻时所经历的一切,Goodenough在科学界众所周知本身就是一项成就。年轻时,他是一名患有未确诊的阅读障碍的学生。为了克服学习障碍,他通过模仿来克服学习障碍。在一位老师告诉他莎士比亚的十四行诗对他来说可能太难理解之后,Goodenough开始写自己的十四行诗,来加强对这种诗体的理解。功夫不负有心人,这位年轻人最终从耶鲁大学取得了理学学士学位,从芝加哥大学获得博士学位。

他也是一名醉心研究的科学家。在麻省理工的林肯实验室工作时,他创造了Goodenough-Kanamori规则,这是全世界工程师开发更小、更快的计算机的圣经。后来,Goodenough搬到英国,领导牛津大学的无机化学实验室并继续他对电池的研究,这些电池在20世纪70年代初的石油危机之后变得越来越重要,化学家M. Stanley Whittingham开发的锂离子电池于1976年被埃克森美孚商业化,但爆炸率却很高。

1980年,Goodenough和他的团队使用金属氧化物来制造更稳定的电池,最终开发出氧化钴,我们今天所知的锂离子电池由此诞生。 虽然大量公司通过该技术赚取大量资金,但Goodenough没有收取任何版税,也没有获得任何经济利益。

你可能会认为,Goodenough会因金钱利益上的不公平对待而怨恨科学,但他丝毫没有受到影响。事实上,他专注于改进他毕生的工作。“我们需要的不是渐进式改进,而是一步改进,我们的社会仍然完全依赖化石燃料,我们必须尽快找到替代能源。”

其实,除了“锂电池之父”,锂电池百年发展历史中还有很多值得铭记的人和事。例如:

那些寻找电池缺陷的“破坏大王”

锂电池的使用给我们工作生活带来了极大的便利,但新闻报道中的锂电池热失控也会让我们感到神经紧张,担心自己使用的手机、电脑或者电动汽车变成不定时炸弹。

好在有致力于检测并找出锂电池缺陷的“破坏大王”们。

Jesse Rodriguez是伊利诺斯州诺斯布鲁克UL电池测试实验室的一名工程技术人员。他以破坏物品为生,尤其是电池。他的日常工作就是将电池摔到地上、碾碎电池、浸入水中以及过度充电的各种方式来破坏电池,将各种电池推向了强度极限,看它们是否符合UL标准。

实验室是一个小型但高效密闭的房间,各种尺寸的防爆箱、大量的排气扇和通风口,大屏幕上充满了各色图表、图形和不断变化的数字集合,这都与实验室本身的各种测试机制相关联。“ 这里的设施非常完备,我们在相当小的空间里完成很多工作”,实验室的高级工程技术人员Matthew Thomas说。

每天,Thomas和其他几位技术人员在实验室内进行电池检测,测量工作有条不紊,测量结果十分精确。技术人员冷静操作的状态与测试过程中爆炸、过热、钻透和压碎电池吵闹混乱的场面形成了鲜明对比。Rodriguez说:“这里很平静,我们都专注于工作,并会采取一切必要的预防措施。我们并不是忙着破坏东西,所有的活动都是按照电池测试的既定程序。”

通过这样一整套精准而又严格的测试标准,这些电池才能够获得UL安全标志。UL作为电池安全领域的领导者,对于消费者而言,UL安全标志就意味着安心。Thomas说:“在过去,我的祖父母永远不会买没有UL标志的东西”。

On The Mark,带你探寻更奇妙的“锂”世界!

看完以上内容,相信您已经对常用却陌生的锂电池有了初步的认识,也很好奇UL的安全标志究竟是什么样子的?怎么样像Thomas的祖父母一样更加安全地消费?

这些答案,近期你都可以从一本名为 On The Mark 的杂志中找到。此外,你还可以探索到锂电池世界的更多奇妙之处:怎么克服锂电池存在的环保问题?世界上最大的锂矿业公司是哪家?未来锂电池的发展方向如何?


On The Mark是美国UL公司最新推出的一份着眼于前沿科技领域的季度刊物,其中的文章均出自UL专家和业内专家之手,从实践和科学的角度探讨我们生活中的技术创新和安全问题。它突显了UL在飞速发展的世界中展示出的引领科技、支持创新、守护安全的领导力,带读者认识不一样的前沿科技。本期关注的主题也正是与我们生活息息相关的锂离子电池,可持续发展、智能城市、网络安全等都将会是未来关注的话题。 
 

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