本系列文章@@，我们在从事提高@@电池性能研究@@30多年@@的东京工业大学@@特命教授@@菅野了次@@@@先生的监修下@@，从什么是锂离子电池@@@@、到被称为下一代锂离子电池@@的全固态电池@@的研究状况@@，做一个全面介绍专题@@。
这里是第三讲@@@@，谈谈锂电池发明获得诺贝尔奖@@的事儿以及锂离子电池@@的普及史@@。
监修人@@：菅野了次@@@@
东京工业大学@@ 科学技术@@创成研究院@@ 特命教授@@（名誉教授@@）
菅野了次@@@@先生于@@1980年@@大阪大学研究生院理学研究科无机及物理化学专业课程结业@@。1985年@@成为理学博士@@。任神户大学理学部副教授后@@，2001年@@任东京工业大学@@研究生院综合理工学研究科教授@@，2016年@@任该大学物质理工学院教授@@，2018年@@任该大学科学技术@@创成研究院@@教授@@、全固态电池@@研究组组长@@，2021年@@任该科学技术@@创成研究院@@特命教授@@@@、全固态电池@@研究中心主任@@。
1. 锂离子电池@@研发还获得了诺贝尔奖@@@@
2019年@@诺贝尔化学奖颁予了为锂离子电池@@的研发做出贡献的工程师吉野彰@@、物理学家约翰@@·古迪纳夫@@、化学家斯坦利@@·惠廷厄姆三位研究人员@@。
锂离子电池@@为何会在世界上受到如此关注@@，甚至获得了诺贝尔奖@@@@？
可以说其原因就在于锂离子电池@@的实用化@@，不仅在电池发展史上@@，在人类历史上也有着重要的意义@@。
如果像锂离子电池@@这样小型轻量的二次@@电池没有实用化@@，大家所用的智能手机@@和电脑可能就不会像现在这么小@@。电动汽车充一次@@电能开的距离也会很短@@，实用化就可能遥遥无期@@。其他像现在不仅在航空拍摄@@，在高空巡视@@、物流运输等各个领域都看好的无人机之类的新工具可能也不会问世@@。
锂离子电池@@实现了铅蓄电池@@、镍镉电池和镍氢电池难以达到的小型轻量化@@，孕生出了甚至能改变社会机制的各种工具@@。诺贝尔奖@@颁予三位研究人员@@，不单是表彰他们在电池开发领域的贡献@@，也包含这种对人类社会发展的贡献@@。
其实在获得诺贝尔奖@@之前@@，锂离子电池@@在@@2014年@@曾获得被誉为工程学界诺贝尔奖@@的@@“查尔斯@@·斯塔克@@·德拉普尔奖@@”。表彰约翰@@·古迪纳夫@@、西美绪@@、Rachid Yazami、吉野彰为锂离子电池@@的普及和基本结构开发做出的贡献@@。
2. 锂离子电池@@的历史@@
可以说在人类历史上留下浓墨重彩的一笔的重大发明@@——锂离子电池@@是如何问世的呢@@？
将锂用于电池的技术@@是@@1976年@@由当时美国石油公司的技术@@人员惠廷厄姆提出的@@。那时的结构为正极材料使用二硫化钛@@，负极材料使用锂@@。然而二硫化钛与锂组合的电池无法作为二次@@电池稳定地工作@@。因此锂电池作为钓鱼用的浮标电池和一次@@性相机的闪光灯电源等不能充电的一次@@电池实用化@@。
到了@@1980年@@，研究锂电池的古迪纳夫@@提出了用钴酸锂作为正极材料@@，次@@年@@吉野提出钴酸锂正极与碳基材料负极的组合方式@@。
1983年@@古迪纳夫@@证实廉价的锰酸锂也能用作正极材料@@，其后吉野发明了正负极之间离子稳定移动的技术@@@@，奠定了锂离子电池@@作为二次@@电池实用化的基础@@。
到了@@1990年@@代@@，手机@@、笔记本电脑@@等个人设备@@所用的锂离子电池@@上市发售@@。最初被手机@@行业所用@@，其后广泛用于便携式音响@@、笔记本电脑@@。采用锂离子电池@@的原因在于因设备@@本体小型化@@，所需电压下降@@，原本需要@@5.5V现在只需@@3V。由此与使用三节只能输出@@1.25V电压的镍镉电池相比@@，使用一节能输出@@3V以上电压的锂离子电池@@效率更好@@。
继@@90年@@代@@信息技术@@相关商品的移动化之后@@，2006年@@后的@@ET（Environment&Energy）革命推动了电动汽车需求高涨@@，具有适合电压高@@、能量密度大等汽车用二次@@电池性能的锂离子电池@@也被用于电动汽车相关用途@@。
就这样锂离子电池@@被广泛用于各种商品@@，随着产量的增加@@，成本下降@@，使用场景越来越广@@。
3. 让锂离子电池@@得以普及的电池寿命@@
锂离子电池@@被广泛采用的原因可以说也在于与其他的二次@@电池相比@@，寿命长这一特点@@。那么锂离子电池@@的寿命到底比其他电池长多少呢@@？
有几个因素决定电池的寿命@@。锂离子电池@@在@@放电时@@，其反应与其他的二次@@电池发生的电池反应有所不同@@，因此锂离子电池@@电极老化少@@。此外能反复充放电@@，自放电小也是延长寿命的因素@@。
如果用数值来表示电池寿命@@，使用循环次@@数和日历寿命@@。循环次@@数表示如果将电池从放电到极限@@，充电量衰减到@@0％的状态充满电到@@100％，然后完全放电到@@0％的状态作为一个循环@@，能反复充放电的次@@数@@。日历寿命表示电池在规定的充电状态下即使搁置也能使用的时间@@。
电池厂家@@、产品@@、工作环境和状况@@、维护条件等各种因素影响着这些表示电池寿命的数值@@，不能一概而论地归究于某一个@@。例如从经济产业省发布的@@“蓄电池战略@@”资料来看@@，铅蓄电池的循环次@@数为@@3,150次@@，日历寿命为@@17年@@，镍氢电池的循环次@@数为@@2,000次@@，日历寿命为@@5～7年@@，锂离子电池@@的循环次@@数为@@3,500次@@，日历寿命为@@6～10年@@。
由此来看@@，虽然铅蓄电池的寿命比锂离子电池@@更长@@，但看它装到汽车上就知道了@@，铅蓄电池又大又重@@，与锂离子电池@@在@@大小和重量上根本无法相比@@。
4. 发展着的锂离子电池@@@@
锂离子电池@@的基本构成虽然自@@1983年@@吉野发明正负极之间离子稳定移动的技术@@并无多大改变@@，但在材料和能储蓄的电量@@、重量上有了改进@@。
正极材料从采用@@1980年@@古迪纳夫@@提出的钴系锂@@，到采用锰系@@、镍系@@、铁系等材料@@，可见成本下降@@和循环寿命的变化@@。
至于材料之外的其他方面@@，为了能更多地储蓄电量@@，电池内尽量装入材料@@，装电池材料的外壳从不锈钢改为叠层以期轻量化等@@，各个部分都不断改良至今@@。
综上所述@@、电池在研究人员的不懈努力下@@，技术@@不断发展和成熟@@。
下一讲@@，我们将谈谈被认为最有希望成为下一代电池的@@“全固态电池@@”. 敬请期待@@！