南开讲坛|沈杏:电池材料——小身板,大能量

发布时间:2023-04-01 17:43:07  作者:本站编辑  来源:本站原创  浏览次数:

图片


电池的作用是给电子产品提供一定的能量,电池的开发是当今世界的一项重要科研课题。电池是怎样出现和发展演变的?它的前景如何?南开两江中学第33期南开讲坛,邀请北京理工大学“钠离子电池关键材料”方向的专家沈杏博士,来校为学子们解疑答惑。


图片






图片


沈 杏

北京理工大学硕士生导师,北京理工大学优秀博士后,中国科学院朱李月华优秀博士奖获得者。






南开讲坛第33期

图片


沈博士结合自己的个人求学经历,展现了一位教育科研人员的学习与生活面貌,以个人的成长故事感染了青少年学子们。

图片


沈博士向同学们首先介绍了电池的基本组成、工作原理和常见类型。在介绍电池的发展史时,通过讲述富兰克林、伽伐尼、伏特、戴维、法拉第、格罗夫、斯特能斯特等科学家发现电能、利用电力的故事,阐释了科学探索的精神和不屈不挠德意志。


图片


沈博士借用了2019年诺贝尔化学奖得主古迪纳夫的名言:“我们有些人就像是乌龟,走得慢,一路挣扎,到了而立之年还找不到出路。但乌龟知道,他必须走下去。如果你活得够久,你永远不知道明天会发生什么。”以此向同学们揭示了保持好奇心和求知欲的重要性。


图片


“古迪纳夫研究的电池能量密度高、价格低廉、使用寿命长,奠定了现代社会广泛使用的锂离子电池的基础。”

图片



在讲述完这位了不起的科学家的故事后,沈博士系统介绍了电池广泛的应用场景。数码3C、交通工具、规模储能……每一个场景都体现了电池作为能量源的重要性。“在不同的场景中,电池的特点也是不一样的。”


图片


沈博士说道,消费电子产品的电池较小,范围广,数量基数大,对能量密度要求高,快充能力强;电动汽车要求是能量密度高,倍率高,充电速度快,高低温特性好,稳定性高;储能电池比较注重经济效益,特点是成本低,安全性稳定性较高。


图片



“电池虽然好用,但是电池的退役失活却需要谨慎对待。”电池退役失活主要有过充电、电解液分解、自放电等原因造成,它们导致电池的结构坍塌,与界面的相容性变差,分解产生气体,存储容量下降至原来的70-80%,这类电池需要统一回收处理,否则会有很大的污染。


图片




在沈博士的讲座中,学子们深刻体验到能源发展的方向和前景,树立了环保意识、明确了前行目标。


图片






点击查看“南开讲坛精彩集锦”视频


南开讲坛是重庆南开两江中学特色课程体系的重要组成部分,它发挥着独特育人功能。自建校以来,我校共举办33期南开讲坛,帮助学生们认识世界、走近科学、浸润文化、体验生活的大门,让他们在国家课程、校本课程的学习之余,广泛接触和深入了解各个行业、不同领域,为树立理想、坚定信念和进行职业生涯规划提供知识基础和精神动力。