2019年诺贝尔化学奖揭晓

科研信息网 林晓舟 2019-10-09 21:22:40
浏览

北京时间10月9日下午5点45分,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布,将2019年度诺贝尔化学奖授予美国得州大学奥斯汀分校John B Goodenough教授、纽约州立大学宾汉姆顿分校M.stanley Whittlingham教授和日本化学家Akira Yoshino,以表彰其在锂离子电池的发展方面作出的贡献。

 

他们将分享900万瑞典克朗(约合人民币647万元)的奖金。

 

2019年诺贝尔化学奖揭晓

 

他们创造了一个可再充电的世界。

 

2019年诺贝尔化学奖用于奖励锂离子电池的发展。这种重量轻、可再充电且功能强大的电池,如今被用于从手机到笔记本电脑和电动汽车的各个领域。它还可以储存大量来自太阳能和风能的能源,使一个无化石燃料的社会成为可能。

 

全球都在使用锂离子电池来为我们用于交流、工作、学习、听音乐和搜寻知识的便携式电子设备提供动力。锂电池还使远程电动汽车的发展和太阳能、风能等可再生能源的储存成为可能。

 

锂离子电池的基础是在20世纪70年代的石油危机期间奠定的。Stanley Whittingham致力于开发可以实现无化石燃料能源技术的方法。他开始研究超导体,并发现了一种能量极其丰富的材料。Whittingham用这种材料在锂电池中制造了一种创新性的阴极。这是由二硫化钛制成的。它在分子水平上拥有可容纳插入式锂离子的空间。

 

John Goodenough曾预测,如果用一种金属氧化物而不是金属硫化物来制造阴极,那么它将具有更大的潜力。经过系统的研究,他在1980年证明,嵌入锂离子的氧化钴以产生高达4伏特的电压。这是一个重要的突破,将带来更加强大的电池。

 

以Goodenough的阴极为基础,Akira Yoshino在1985年创造了第一个商业上可行的锂离子电池。他没有在阳极使用活性锂,而是利用了石油焦。石油焦是一种碳材料,像阴极的钴氧化物一样,可插入锂离子。

 

由此带来的是一种重量轻、耐磨的电池。这种电池在性能恶化之前可以充电数百次。锂离子电池的优点是,它们不是基于分解电极的化学反应,而是基于锂离子在正极和负极之间来回流动。

 

自1991年首次进入市场以来,锂离子电池已经彻底改变了我们的生活。它们为无电线、无化石燃料的社会奠定了基础,并为人类带来了最大的福祉。

 

获奖者简介

 

约翰•B•古迪纳夫(John B. Goodenough),1922年生于德国耶拿。1952年从美国芝加哥大学博士毕业。现为得克萨斯大学奥斯汀分校机械工程和材料科学教授。

 

M•斯坦利•威廷汉(M. Stanley Whittingham),1941年生于英国。1968年从英国牛津大学博士毕业。现为纽约州立大学宾厄姆顿大学特聘教授。

 

吉野彰(Akira Yoshino), 1948年出生于日本吹田市。2005年从大阪大学博士毕业。现为东京旭化成株式会社名誉研究员、名古屋明治大学教授。

 

更多阅读

 

张磊的科学网博文:手机没“炸”多亏他,半路出家搞物理玩电池,一跃成为锂电之父

 

曾林的科学网博文:锂电领域的那些牛人(二)