“他们创造了一个可充电的世界”


    2019年诺贝尔化学奖新闻发布会现场。  新华社

  2019年诺贝尔化学奖新闻发布会现场。 新华社

  瑞典皇家科学院昨日宣布,将2019年诺贝尔化学奖授予来自美国的科学家约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和日本科学家吉野彰,以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。

  “他们创造了一个可充电的世界。”诺奖委员会在颁奖词中写道,锂离子电池的研发基础是在20世纪70年代“石油危机”期间奠定的,自1991年进入市场以来,锂离子电池“已经彻底改变了我们的生活”。

  20世纪70年代,惠廷厄姆发现了一种能量丰富的材料,这种由二硫化钛制成的材料可以嵌入锂离子,所以可被用作锂电池中的阴极。古迪纳夫推测,如果用金属氧化物来替代金属硫化物制造阴极,电池将具有更大的潜力。经过系统研究,他在1980年证明了嵌入锂离子的氧化钴可以产生4伏的电压。

  在古迪纳夫研制出的阴极基础上,吉野彰1985年开发出了首个接近商用的锂离子电池。他并未使用活泼的金属锂做阳极,而是使用了焦炭,这种碳材料可以像氧化钴一样提供容纳锂离子的空间。锂离子在阴阳极之间运动产生电流。一个轻巧耐用、在性能下降前可充放电数百次的电池由此产生。自1991年首次进入市场,锂离子电池彻底改变了人们的生活。

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  惠廷厄姆:1941年出生于英国,在牛津大学获得博士学位后,前往美国斯坦福大学做博士后。惠廷厄姆于20世纪70年代开始研究超导体,寻找“实现无化石燃料能源技术”的方法并发现“一种能量极其丰富的材料”,被誉为“锂电池之父”。

  古迪纳夫:1922年出生于德国,他在美国芝加哥大学获得物理学博士学位,曾在马萨诸塞理工学院林肯实验室任职,后加入牛津大学,任无机化学实验室主任。在此期间,他于1980年证明,将钴酸锂用作电极,可显著提升锂电池的能量密度。这项重要突破为锂离子电池的工业化奠定了基础,现在,全世界的便携电子设备都采用这种电极。

  吉野彰:1948年出生于日本,他毕业于京都大学,随后进入旭化成公司,1981年开始锂离子电池的研发。在古迪纳夫的研究基础上,吉野彰在1985年创造出首个商业上可行的锂离子电池。