近日小編聽到一個重磅消息，鋰電泰斗Goodenough老爺子的一篇重量級文章在美國居然被“懟”了！究竟怎么回事，抓緊時間上車，帶大家了解一下事情的全過程。

說起被“懟”的這篇文章，小編還曾做過相關的報道，熟悉們公眾號的朋友可能還有印象，我們在今年的3月8號發表過一篇名為《94歲老爺子再發威，帶領團隊研發高安全性、快速充電全固態鋰電池》的文章，對Goodenough老先生的最新研究成果做了報道。

在這篇論文中，Goodenough老先生的團隊發現他們制備的Li-S電池的容量要遠遠高于根據反應式16Li+S8=8Li2S計算得到的容量，實驗電池的容量似乎只受到負極Li箔數量的限制。針對這一現象Goodenough團隊認為在反應過程中正極S單質并沒有與Li+發生反應，S只是起到了決定正負極之間電勢差的作用，也就是所謂的“氧化還原核心”，從金屬Li負極遷移到正極的Li+在S的表面再次沉積為金屬Li。也就是說整個過程中S沒有發生任何化學變化，所以真正限制電池容量的只是金屬Li負極的數量。這一發現對于化學儲能電池而言是顛覆性的，由于正極活性物質并不參與反應，電池的容量完全由負極Li箔的數量所決定，這為高比能量鋰離子電池的開發提供了一個嶄新的天地——少量的正極配合足量的負極，就可以實現超高容量和比能量。

但是這一重大發現最近卻遭到了來自美國普林斯頓大學的研究人員Daniel A. Steingart等的質疑，近日他們同樣在Energy&Environmental Science上發表了一篇名為《Commenton “Alternative strategy for a safe rechargeable battery”by M. H. Braga, N.S. Grundish, A. J. Murchison and J. B. Goodenough,Energy Environ. Sci., 2017,10, 331–336》的文章，公開對Goodenough先生的研究成果提出了質疑。

在文章中Daniel A. Steingart指出，根據Goodenough先生提出的理論，金屬Li從負極分解，遷移到正極再次沉積為金屬Li，這個過程金屬Li化學狀態并沒有發生變化，因此自由能G變化為0（如下式1和2所示）；正極的單質S不發生化學反應，因此自由能G變化為0（如下式3所示）；整個過程中正極的Cu箔不會發生反應，因此自由能G變化為0（如下式4所示）。也就是說在整個放電過程中，體系的自由能變化為0，那么整個放電反應就失去了驅動力，也就是這不可能是一個自發的反應。

對于Goodenough先生提出的S作為“氧化還原核心”的理論，Daniel A. Steingart也提出了質疑，認為金屬Li與單質S接觸后會自發的反應生成Li2S，如果真如Goodenough在文章中提出的正極會以金屬Li和單質S的形式存在，那么就需要Li2S能夠自發的分解生成金屬Li和單質S，但是從熱力學的角度這顯然是不可能發生的。

因此，Daniel A. Steingart認為Goodenough提出的反應機理是錯誤的，并提出了自己的觀點，Daniel A. Steingart認為之所以導致Goodenough團隊的電池釋放出超過理論值的容量的根本原因在于固態電解質與金屬Li和正極S單質發生的副反應，而這一副反應是多次可逆的，從而導致了電池容量高于僅僅靠計算S正極所得到的理論容量。

其實，我們從常識來分析Goodenough老先生的這篇文章，也能夠發現其破綻——自發反應必然是靠自由能G的降低進行推動的，一個自由能G30的反應無論是在什么情況下都不能自法進行的，即便是文章中用費米能級理論對這一漏洞進行深入的包裝，也無法違背宇宙中最基本的定律。

雖然小編無法確定爭論雙方究竟誰對誰錯，但是這種敢于向權威發起挑戰的勇氣是值得贊許的。Goodenough老先生在鋰電界的地位可以說是無人能及的，以至于大家對于其的觀點很少提出質疑，我們希望學術界能夠有更多的Daniel A. Steingart一樣的人，能夠在一片叫好聲中，勇于發表自己的觀點，只有這樣我們的學術研究才能不斷前進。

撰稿：憑欄眺

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