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前言
目前,松下、三星、LG化學(xué)、蘋(píng)果以及特斯拉等國(guó)外知名企業(yè)都在努力將電池微型化,輕量化,并提升其容量。有這樣一位科學(xué)家,他將電池化學(xué)和納米技術(shù)結(jié)合到了一起。
電池行業(yè)中,很多人都在關(guān)注電極或者電解質(zhì)的化學(xué)成分,而崔屹另辟蹊徑,將電池化學(xué)和納米技術(shù)結(jié)合到了一起。目前他在創(chuàng)造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電池電極,與標(biāo)準(zhǔn)電極相比,能夠更多、更快地吸收和釋放帶電離子,同時(shí)不會(huì)引起不利的副反應(yīng)。
馬里蘭大學(xué)的材料和電池專(zhuān)家羅巍這樣評(píng)價(jià):“他 (崔屹)正在利用納米技術(shù)的革新來(lái)操控化學(xué)。”
專(zhuān)家介紹
崔屹,何許人也?
崔屹 圖源:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
崔屹,1976年出生于廣西壯族自治區(qū)來(lái)賓市,納米材料科學(xué)家,斯坦福大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。
崔屹于28歲入選世界頂尖100名青年發(fā)明家。29歲入職斯坦福大學(xué)、34歲升任斯坦福終身教授。38歲就被路透社評(píng)為世界排名第一的材料科學(xué)家。41歲獲得布拉瓦尼克青年科學(xué)大獎(jiǎng)之物質(zhì)科學(xué)與工程技術(shù)獎(jiǎng)。44歲成為斯坦福能源研究所的首位華裔主任,同年當(dāng)選美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)會(huì)士。
知識(shí)的力量讓他“一路生花”,不斷超越自我...
2022年5月3日,美國(guó)國(guó)家科學(xué)院(National Academy of Sciences)公布了2022年新當(dāng)選的院士(120人)和外籍院士(30人)名單,以表彰他們?cè)谠瓌?chuàng)研究中持續(xù)、杰出的成就。46歲的崔屹教授成功當(dāng)選,成為美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士,百尺竿頭更進(jìn)一步!
研究領(lǐng)域
崔屹的主要研究領(lǐng)域包括:納米材料在能量存儲(chǔ)、光伏器件、拓?fù)浣^緣體、生物及環(huán)境等方向的應(yīng)用。
崔屹教授的EnerVenue公司
崔屹創(chuàng)立的EnerVenue公司,定位是“能量密度和循環(huán)壽命的游戲改變者”,建立初期的目標(biāo)就是“生產(chǎn)出能量密度是當(dāng)今鋰離子電池兩倍的電池”。
近期,Amprius公司宣布,第一批超高能量密度的鋰電池單元已經(jīng)出貨,在比能量(單位電極放出的能量)和能量密度上均實(shí)現(xiàn)重大突破。這款鋰電池的電池密度達(dá)到450Wh/kg,是目前可用電池中能量密度最高的鋰電池。
2020年發(fā)表在《自然》雜志上的一篇論文曾指出:“與傳統(tǒng)使用的石墨陽(yáng)極(372 mAh/g)相比,硅(Si)被認(rèn)為是最有前景的鋰離子電池負(fù)極材料之一,因?yàn)樗哂休^高的重量理論鋰存儲(chǔ)容量(3579 mAh/g),同時(shí)還具有相對(duì)較低的放電電壓!
崔屹教授認(rèn)為,在常規(guī)電池中陽(yáng)極由石墨制成,但它存儲(chǔ)的能量有限制。硅的存儲(chǔ)容量約為石墨的10倍,但有一個(gè)明顯缺點(diǎn):充電時(shí),硅會(huì)急劇膨脹,導(dǎo)致硅破裂并使電池失效。
資料顯示,硅納米線技術(shù)的研發(fā)方向早在Amprius公司成立之初便已確定,利用納米技術(shù),能夠在微小的硅納米線中存儲(chǔ)鋰,這些納米線的厚度約為一張紙的千分之一,硅納米線吸收鋰后仍會(huì)膨脹,但納米技術(shù)可防止硅破裂,可以實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)上最高的能量/功率比。
硅納米線指的是寬度在10納米左右、長(zhǎng)度無(wú)限制的材料,是一種新型的一維半導(dǎo)體納米材料。中信建投也分析稱(chēng),將硅納米線應(yīng)用于鋰電負(fù)極,體現(xiàn)出了若干理論優(yōu)勢(shì):具備離子、電子通路;適應(yīng)嵌鋰前后的體積變化;利于電解液滲透和儲(chǔ)存;具備較高活性物質(zhì)利用率。
正因如此,這項(xiàng)技術(shù)早在2020年就已吸引了超過(guò)1億美元的融資,投資人包含美國(guó)最大風(fēng)投公司KPCB、Trident投資公司、VantagePoint投資公司、Google前CEO Eric Schmidt、Innovation Endeavors、SAIF Partners、盈富泰克、空中客車(chē)公司。
社會(huì)評(píng)價(jià)
崔屹是能源和納米材料科學(xué)領(lǐng)域世界領(lǐng)先的研究人員,在納米材料和可持續(xù)能源方面做出重要貢獻(xiàn),他通過(guò)利用精確的納米材料設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高效儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)換能源的目標(biāo)是非常有創(chuàng)造性的,并且已經(jīng)在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生影響。(2017年布拉瓦尼克青年科學(xué)獎(jiǎng)評(píng))
崔屹在能源、環(huán)境、納米材料設(shè)計(jì)、合成與應(yīng)用上做出了杰出貢獻(xiàn),特別是電池科學(xué)上做出了革命性創(chuàng)新成果。(2021年全球能源獎(jiǎng)評(píng))
結(jié)語(yǔ)
崔屹教授曾說(shuō),永遠(yuǎn)不要自我設(shè)限,你可以是攀登者,也可以是漫游者,懷著一種開(kāi)放的心態(tài),去塑造你自己。
信息來(lái)源:澎湃新聞、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、百度百科等