鋰電池是誰最先開始發(fā)明的
來源:未知 ?? 2019-06-25??? 點(diǎn)擊量:次
鋰電池的發(fā)明
“鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時,M.S.Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?;顫?,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環(huán)境要求非常高。所以,鋰電池長期沒有得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的??沙潆婋姵氐牡谖宕a(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制,現(xiàn)在只有少數(shù)幾個國家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。
1780年,意大利波羅那大學(xué)解剖學(xué)教授伽伐尼(LuigiGalvani1737年9月9日-1798年12月4日)做青蛙腿肌肉運(yùn)動的解剖學(xué)研究,他在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在起電機(jī)放電的同時,如果用金屬手術(shù)刀觸動蛙腿神經(jīng),蛙腿肌肉立刻收縮,為了找出這一現(xiàn)象的原因,在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)中意外地發(fā)現(xiàn),若用兩種金屬分別接觸蛙腿的筋腱和肌肉,當(dāng)兩種金屬的另一端相碰時,蛙腿也會發(fā)生抽動。伽伐尼認(rèn)為這是青蛙體內(nèi)存在一種“神經(jīng)電流體”引起的,這種可以使神經(jīng)、肌肉活動,腦是分泌電液的重要器官。
意大利的物理學(xué)家伏達(dá)(AlessandroVlota1745年2月18日—1827年3月5日)在1792年對伽伐尼的發(fā)現(xiàn)做了研究,他發(fā)現(xiàn)電流的產(chǎn)生并不需要動物組織,1793年他否認(rèn)了動物電的存在,認(rèn)為伽伐尼發(fā)現(xiàn)的電產(chǎn)生于兩種不同金屬的接觸,他認(rèn)為蛙腿的抽動是一種對電流的靈敏的反應(yīng),這個電流是由于兩種金屬插在了由肌肉提供的溶液中,并構(gòu)成回路而產(chǎn)生的。
1799年伏達(dá)用銅片、浸鹽水的紙片、鋅片依次重疊起來,創(chuàng)制了最早的獲得連續(xù)電流的伏達(dá)電堆。1800年他公布了在1795-1796年間發(fā)現(xiàn)的電池原理,1801年他為拿破侖一世演示了伏達(dá)電堆,拿破侖授予他金質(zhì)獎?wù)虏⒎馑麨椴簟?/div>
1799年,伏特把一塊鋅板和一塊銀板浸在鹽水里,發(fā)現(xiàn)連接兩塊金屬的導(dǎo)線中有電流通過。于是,他就把許多鋅片與銀片之間墊上浸透鹽水的絨布或紙片,平疊起來。用手觸摸兩端時,會感到強(qiáng)烈的電流刺激。伏特用這種方法成功的制成了世界上第一個電池——“伏特電堆”。這個“伏特電堆”實(shí)際上就是串聯(lián)的電池組。它成為早期電學(xué)實(shí)驗(yàn),電報機(jī)的電力來源。
1803年,德國化學(xué)家里特爾制造出一臺蓄電池。
1836年,英國化學(xué)家J.F.丹聶爾制造出了第一塊古典原電池。伏打電堆的一個缺點(diǎn)是由于極化作用而使電流很快減小。他發(fā)現(xiàn)的電池是用多細(xì)孔的陶罐(開始用動物膜)把浸入硫酸銅溶液中的電極銅棒和鋅棒分開。它能比過去的電池提供更長時間的穩(wěn)定電流。
1859年,法國物理學(xué)家普朗特制造出了第一臺可實(shí)用的鉛酸蓄電池。他包括兩塊卷成螺旋形的鉛皮,中間用橡皮隔開,浸沒在10%的硫酸溶液中,然后送入電流,使其中一塊鉛皮鍍上,另一塊鉛皮成為粗糙的多孔表面。這種電池比當(dāng)時的任何電池都具有更高的電動勢。但是由于加工成型過程復(fù)雜和冗長,很難批量生產(chǎn),沒有受到重視。
1865年,法國化學(xué)家勒克朗謝制造出第一塊干電池。他采用導(dǎo)電的氯化銨溶液、鋅和石墨作電極,并用二氧化錳作去極劑。這種電池由于使用氯化銨溶液帶來很多不便。
1881年法國化學(xué)家C.A.福爾改革了普朗特的鉛蓄電池。他回避了成型的工序,把直接涂布在鉛板上,這樣使鉛蓄電池引起了商業(yè)界的興趣,很快得到批量生產(chǎn),在汽車、無線電設(shè)備、電化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中得到應(yīng)用,成為了通常使用的重要電源。
1888年,化學(xué)家卡斯尼爾改進(jìn)了勒克朗謝的電池。他以潮濕的氯化銨代替其溶液,以鋅皮兼代容器,一舉二用,使用方便,得到了廣泛應(yīng)用。
原電池的發(fā)明歷史可追溯到18世紀(jì)末期,當(dāng)時意大利生物學(xué)家伽伐尼正在進(jìn)行著名的青蛙實(shí)驗(yàn),當(dāng)用金屬手術(shù)刀接觸蛙腿時,發(fā)現(xiàn)蛙腿會抽搐。大名鼎鼎的伏打認(rèn)為這是金屬與蛙腿組織液(電解質(zhì)溶液)之間產(chǎn)生的電流刺激造成的。1800年,伏打據(jù)此設(shè)計(jì)出了被稱為伏打電堆的裝置,鋅為負(fù)極,銀為正極,用鹽水作電解質(zhì)溶液。1836年,丹尼爾發(fā)明了世界上第一個實(shí)用電池,并用于早期鐵路信號燈。