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白川英樹,讓絕緣塑料也能導電的諾獎得主


來源:中國粉體網   漫道

[導讀]  1977年,在紐約科學院國際學術會議上,時為東京工業大學助教的白川英樹把一個小燈泡連接在一張聚乙炔薄膜上,燈泡馬上被點亮了。“絕緣的塑料也能導電!”此舉讓四座皆驚。

人物簡介

白川英樹(HidekiShirakawa),日本化學家,畢業于東京工業大學,2000年諾貝爾化學獎獲得者,其主要貢獻為導電高分子的研究。

 

 


工作簡介

1966-1979日本東京工業大學資源利用研究學會、研究實驗室。

1976-1977賓夕法尼亞大學化學系,博士后。

1979-1982筑波大學材料科學學院副教授。

1982-2000筑波大學材料科學學院教授。

1991-1993筑波大學研究生院科學與工程學位委員會主席。

1994-1997筑波大學第三學群教務長。

2000年4月退休,筑波大學退休教授。

2001-2002年日本內閣科技政策理事會成員。

 

 

絕緣塑料導電研究之路

1977年,在紐約科學院國際學術會議上,時為東京工業大學助教的白川英樹把一個小燈泡連接在一張聚乙炔薄膜上,燈泡馬上被點亮了。“絕緣的塑料也能導電!”此舉讓四座皆驚。塑料向來被認為是絕緣體,因此電線用塑料管當外皮,塑料滲透在我們生活的各個角落……

 

不能把塑料做成導體嗎?白川英樹自70年代開始就搞起了這個課題。這一想法是在一次偶然的無意的失敗中提出的,卻得到了巨大的成功。白川在東工大研究有機半導體時使用了聚乙炔黑粉,一次,研究生錯把比正常濃度高出上千倍的催化劑加了進去,結果聚乙炔結成了銀色的薄膜。

 

白川想,這薄膜是什么,其有金屬之光澤,是否可導電呢?測定結果這薄膜不是導體。但正是這個偶然給了白川極大的啟發,在后來的研究中,他發現在聚乙炔薄膜內加入碘、溴,其電子狀態就會發生變化。

 

正在這時(1976年)艾倫·馬克迪爾米德教授說,“很想看看那薄膜”,邀白川到美國開展共同研究,于是就有了諾獎得主3人的合作。合作研究2個月后,薄膜的電導率提高了7位數,測定的指針擺動起來了,于是才有了學術會議上的一幕。

 

“能搞哪些應用呢?”以IBM為首的世界產業界也一下子騷動起來了。日本通產省及旭化成、東麗、帝人等公司也開始了新材料研究會戰。其中鐘紡公司開發成功了聚乙炔塑料電池,以其輕而大受到消費者的歡迎,這種電池的需求量在不斷擴大。

 

白川英樹等發現的導電性高分子材料推動著世界IT產業的發展,它為薄型輕質電池和手機顯示屏的發展開辟了更廣闊的前景,未來高分子聚合體電池可應用于電動汽車,高分子電線可深入各個家庭,高分子IC芯片問世將成為可能……

 

導電聚合物促進電池發展

聚合物電池也稱鋰聚合物電池(Li-polymer),又稱高分子鋰電池。它也是鋰離子電池的一種,但是與液鋰電池(Li-ion)相比具有能量密度高、更小型化、超薄化、輕量化,以及高安全性等多種明顯優勢,是一種新型電池。在形狀上,鋰聚合物電池具有超薄化特征,可以配合各種產品的需要,制作成任何形狀與容量的電池。

 

聚合物鋰離子電池可分為三類:

 (1)固體聚合物電解質鋰離子電池。電解質為聚合物與鹽的混合物,這種電池在常溫下的離子電導率低,適于高溫使用

 

(2)凝膠聚合物電解質鋰離子電池。即在固體聚合物電解質中加入增塑劑等添加劑,從而提高離子電導率,使電池可在常溫下使用;

 

(3)聚合物正極材料的鋰離子電池。采用導電聚合物作為正極材料,其比能量是現有鋰離子電池的3倍,是最新一代的鋰離子電池。

 

參考來源

導電聚合物在鋰離子電池正極上的應用

今日Science:導電聚合物的重大的進步

百度百科

中國科學院官網

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