德州大學奧斯汀分校的機械工程和材料科學教授JohnGoodenough是鋰離子電池的共同發明人，今年94歲高齡的Goodenough教授領導了一個團隊發明了一種快速充電的低成本全固態電池，研究報告發表在《EnergyandEnvironmentalScience》期刊上。因此標題的足夠好不是形容詞而是人名，也就是題圖的老爺爺。隨著小星來看看這個黑科技吧。

JohnGoodenough教授的中文官方譯名是約翰-古迪納夫教授，但我更喜歡按照直譯叫他"足夠好"教授。因為這個名字真的略顯霸氣。

什么？還不知道"足夠好"老爺子是誰？那先讓小星給大家科普一下他的生平

發明可充電鋰離子電池：70年代離開MIT林肯實驗室之后老先生收到了牛津大學的邀請進入了無機化學實驗室開始了他的固體化學的研究之路。他引領的項目組和SONY公司合作開發出了基于碳材料負極和鈷酸鋰LiCoO2材料正極的可充電離子電池。也就是目前廣泛采用的鋰離子電池技術。

A123的M1B系列26650電池

開發磷酸鐵鋰電池技術：基于鈷酸鋰LiCoO2材料的鋰離子電池由于鈷元素稀缺的原因成本很高。老先生一直想找尋一種成本更低性能更高的鋰電池技術。1986年"足夠好"先生受聘于德克薩斯大學奧丁學院機電工程學院擔任教授。并在此期間引領項目組開發了低成本的磷酸鐵鋰LixFePO4正極材料。其安全性被實驗證明完全可以滿足混動動力汽車的高功率動力電池應用。而材料的專利最終被Hydro-Quebec公司買下并真正應用到混動動力汽車應用中。該正極材料最終被市場證明具有很好的充放電性能、廉價、安全并且對環境無污染。國際知名的電池供應商中目前被萬向收購的A123公司使用的鋰電池技術就是該磷酸鐵鋰LixFePO4負極材料專利。A123M1A和M1B磷酸鐵鋰電池系列以其優異的電池循環壽命、安全性、低自放電（幾乎無限的庫存存放壽命）等特性，使得以這些優勢著稱的鎳氫NiMH電池都黯然失色。下圖為A123的M1B系列26650電池。具體型號為ANR26650M1-B。26650的含義：26為圓柱體電池直徑，650為電池長度。因此26650電池與特斯拉汽車使用的18650電池長度相同，直徑更大。

"足夠好"教授在2013年接受了美國總統奧巴馬頒發的美國國家科學獎章（又稱總統科學獎章），表彰他為科學作出的杰出貢獻。如下就是頒發獎章時奧巴馬和"足夠好"教授的合影。

年復一年，老爺子今年已經94歲了，還奮戰在先進鋰電池開發的第一線。不管怎么說這種精神小星是五體投地的。于此同時老爺子帶領的團隊可謂頻傳捷報。先是關于鋰空氣電池的最新成果。接下來就是文首提到的關于固態鋰離子電池的研發成果。相關的研究雖然還不具備量產條件，但是都非常具有權威性。比如此次固態鋰離子電池的研發成果就在核心期刊EES（Energy&EnvironmentalScience）上發表了論文

首先舉個例子介紹一下什么是固態鋰離子電池。它和目前的傳統鋰電池有什么區別

固態鋰離子電池拋棄了傳統鋰電池的液態電解液，而采用固體材料代替。其最直觀的優勢就是能量密度大幅增加。并且解決了傳統鋰電池容易起火的問題。目前比較接近量產的就是博世BOSCH收購的SEEO的固態鋰電池方案。

固態鋰離子電池與傳統鋰電池比較

博世BOSCH收購的SEEO的固態鋰電池方案

此次研究成果的特殊之處，可以總結如下：

正極使用了堿性材料（元素包括鋰Lithium，納Sodium，鉀Potassium）

負極使用了銅碳復合材料Copper-Carbon

電解質為固態鋰玻璃和納玻璃Li-glassandNa-glasselectrolytes

組成了類似超級電容的雙層電解電容electric-double-layercapacitance(EDLC)

具體結構和相應工作原理如下

新型固態鋰離子電池內部的雙層電解電容electric-double-layercapacitance(EDLC)結構

擁有了如上結構，該新型固態鋰離子電池具有如下優勢：

1.低成本

2.全固態

3.高能量密度

4.長循環壽命

5.可在低溫下工作

據論文的數據，該新型固態鋰離子電池基于其全固態的結構，解決了傳統液態電解液在快速充電時產生樹突（晶須）的問題。從根本上防止了鋰電池內部短路起火。另一方面，通過固態電解質材料減小了電極之間的間隔，從而提高了能量密度和降低了成本。論文中表示其能量密度至少可超過目前傳統鋰離子電池的3倍。另一方面，通過測試，該新型固態鋰離子電池可以達到1200個循環的長循環壽命。并且這是首次這類固態鋰離子電池可以工作在60度的環境溫度以下。之前的固態鋰離子電池的一般工作溫度多在60~120度之間。而該新型固態鋰離子電池可以甚至工作在0度以下的環境溫度下。