2019年諾貝爾化學(xué)獎:美國“鋰電池之父”古迪納夫、英國惠廷厄姆和日本吉野彰獲獎
時間:2025-12-05 10:32:07 來源:桑間濮上網(wǎng) 作者:焦點 閱讀:165次

2019年諾貝爾化學(xué)獎:美國“鋰電池之父”古迪納夫、貝爾本吉英國惠廷厄姆和日本吉野彰獲獎
(神秘的化學(xué)惠廷和日獲獎珠海包夜外圍上門外圍女姐(電話微信180-4582-8235)一二線城市均可安排、高端一手資源、高質(zhì)量外圍女模特空姐、學(xué)生妹應(yīng)有盡有地球uux.cn報道)據(jù)ETtoday(王致凱):如果你正用手機、平板或筆電瀏覽這篇文章,獎美你該謝謝這3位科學(xué)家。國鋰古迪諾貝爾化學(xué)獎9日揭曉,電池由美國「鋰電池之父」古迪納夫(John B. Goodenough)、英國野彰英國學(xué)者惠廷厄姆(M. Stanley Whittingham)和日本學(xué)者吉野彰(Akira Yoshino)共同獲得,厄姆以表彰他們在鋰電池領(lǐng)域做出的年諾納貢獻(xiàn)。事實上,貝爾本吉鋰電池的化學(xué)惠廷和日獲獎改進之所以重要,在于它完全改變了人類的獎美生活方式,而假如沒有這些科學(xué)家,國鋰古迪珠海包夜外圍上門外圍女姐(電話微信180-4582-8235)一二線城市均可安排、高端一手資源、高質(zhì)量外圍女模特空姐、學(xué)生妹應(yīng)有盡有我們每天不離身的電池手機,可能只是英國野彰個隨時會爆炸的炸彈。
清華大學(xué)化學(xué)系主任林俊成說,古迪納夫目前為德州大學(xué)奧斯汀分校機械工程與材料科學(xué)教授,被學(xué)術(shù)界尊稱為「鋰電池之父」;惠廷厄姆則是在1970年代初期開發(fā)全球第一塊功能齊全的鋰電池,吉野彰是現(xiàn)代含鋰堿性鋰離子電池(LIB)發(fā)明者,曾獲工程學(xué)界最高榮譽全球能源獎。
中央研究院化學(xué)研究所研究員顏宏儒也說,此次獲獎的三位學(xué)者其實不曾一同合作過研究,但他們在不同階段對鋰電池的研究,累積為鋰電池技術(shù)的重大突破。顏宏儒說惠廷厄姆早在1970年代就研發(fā)出全球第一款可充電電池,但當(dāng)時受限于材料太貴,無法商業(yè)化,隨著古迪納夫在1980年代研發(fā)新材料,吉野彰隨后延續(xù)古迪納夫的研究,將陰陽兩極的電池特性使用在鋰電池上。
大陸科普作家「圓的方塊」過去曾在文章中提到,在1970年代后期,剛問世的鋰電池因為能儲存更多電能,因此頗受市場青睞,最早期的「大哥大」手提電話用得就是這種電池,技術(shù)掌握在加拿大公司Moli Energy手中。那時候,世界才剛剛一腳踏入電子產(chǎn)品的時代,世界各地卻傳出電池莫名起火爆炸的消息,人們逐漸發(fā)現(xiàn)鋰電池有著重大安全疑慮。
原來,鋰是最活潑的元素之一,金屬鋰非常容易燃燒,甚至跟氮氣也能起反應(yīng),因此只要生產(chǎn)組裝過程中稍有不慎,就有可能因為接觸空氣而燃燒。此外,因為動力學(xué)等因素,鋰的金屬表面會生成一些名叫「枝晶」的晶體,這些枝晶會隨著電池使用越長越大,最終會刺破電池正負(fù)極之間的隔膜,導(dǎo)致電池短路自燃。
日本NEC收購Moli Energy后,苦于解決問題,因為不論如何改善生產(chǎn)、組裝工藝,枝晶問題仍然無法完全解決。此時,正在英國牛津大學(xué)研究的古迪納夫研究出一種全新材料——鈷酸鋰,徹底改變這個世界。
鈷酸鋰能夠提高電池的電壓,進而提高電量,更重要得是,鈷酸鋰對空氣不敏感,也改善了枝晶問題,大大提高鋰電池的安全性。1980年代,日本Sony公司開發(fā)出用作鋰電池負(fù)極的石墨,卻苦于沒有適合的正極與之匹配,正好與古迪納夫的鈷酸鋰一拍即合。很快,全新的可充電鋰電池問世。
由于不含有純鋰金屬,因此鈷酸鋰電池不但安全,而且性能強勁,一問世就受歡迎,幫助Sony成為當(dāng)時的業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)者,時年58歲的古迪納夫也一時之間聲名大噪。然而,鈷酸鋰電池雖然優(yōu)點多,但仍然不是完美的電池,理由是這種電池在長期使用后性能衰退太大,加上鈷元素本就是一種稀有資源,不斷增加的市場需求使鈷酸鋰變得太過昂貴。
直到1997年,當(dāng)時已高齡75歲的古迪納夫再次「震動世界」。這次,他拿出一種名叫磷酸鐵鋰(LiFePO4、LFP)的材料,這種材料最大的優(yōu)點在于,鐵和磷都是非常便宜的元素,價格低廉,雖然其儲存電能的能力比鈷酸鋰差了一點,但優(yōu)秀的穩(wěn)定性和性價比仍再一次吸引業(yè)界的目光。
現(xiàn)在市面上的鋰電池,大多仍延續(xù)古迪納夫當(dāng)初設(shè)計的電池架構(gòu),顯示其性能優(yōu)異程度,而古迪納夫先后開發(fā)出鈷酸鋰和磷酸鐵鋰,稱他為「鋰電池之父」當(dāng)之無愧。
不過,古迪納夫并未止步于此,為了徹底解決鋰電池的枝晶問題,以及電解液易燃易爆的缺點,古迪納夫毅然決然投入下一項研究中,也就是「全固態(tài)電池」,此時他已經(jīng)高齡90歲。2019年,已經(jīng)97歲的古迪納夫獲得諾貝爾化學(xué)獎肯定,不但實至名歸,也創(chuàng)下最年長得獎人紀(jì)錄。
盡管已經(jīng)年近百歲,熱愛研究的古迪納夫至今仍每天工作。他接受媒體訪問時幽默的說,他很高興沒有在65歲遭強迫退休,「這樣我就有額外的33年時間用來工作」。
(責(zé)任編輯:知識)
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