2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)：美國(guó)“鋰電池之父”古迪納夫、英國(guó)惠廷厄姆和日本吉野彰獲獎(jiǎng)

2025-12-11 21:37:03 分類：時(shí)尚 閱讀(9)

2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)：美國(guó)“鋰電池之父”古迪納夫、貝爾本吉英國(guó)惠廷厄姆和日本吉野彰獲獎(jiǎng)
（神秘的化學(xué)惠廷和日獲獎(jiǎng)濟(jì)南找小姐（小姐上門）[微信1662+044-1662][提供外圍女上門服務(wù)快速安排面到付款不收定金地球uux.cn報(bào)道）據(jù)ETtoday（王致凱）：如果你正用手機(jī)、平板或筆電瀏覽這篇文章，獎(jiǎng)美你該謝謝這3位科學(xué)家。國(guó)鋰古迪諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)9日揭曉，電池由美國(guó)「鋰電池之父」古迪納夫（John B. Goodenough）、英國(guó)野彰英國(guó)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?cè)阡囯姵仡I(lǐng)域做出的年諾納貢獻(xiàn)。事實(shí)上，貝爾本吉鋰電池的化學(xué)惠廷和日獲獎(jiǎng)改進(jìn)之所以重要，在于它完全改變了人類的獎(jiǎng)美生活方式，而假如沒(méi)有這些科學(xué)家，國(guó)鋰古迪濟(jì)南找小姐（小姐上門）[微信1662+044-1662][提供外圍女上門服務(wù)快速安排面到付款不收定金我們每天不離身的電池手機(jī)，可能只是英國(guó)野彰個(gè)隨時(shí)會(huì)爆炸的炸彈。
清華大學(xué)化學(xué)系主任林俊成說(shuō)，古迪納夫目前為德州大學(xué)奧斯汀分校機(jī)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(kāi)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(yù)全球能源獎(jiǎng)。
中央研究院化學(xué)研究所研究員顏宏儒也說(shuō)，此次獲獎(jiǎng)的三位學(xué)者其實(shí)不曾一同合作過(guò)研究，但他們?cè)诓煌A段對(duì)鋰電池的研究，累積為鋰電池技術(shù)的重大突破。顏宏儒說(shuō)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(shí)受限于材料太貴，無(wú)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(yáng)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(guò)去曾在文章中提到，在1970年代后期，剛問(wèn)世的鋰電池因?yàn)槟軆?chǔ)存更多電能，因此頗受市場(chǎng)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(shí)候，世界才剛剛一腳踏入電子產(chǎn)品的時(shí)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(lái)，鋰是最活潑的元素之一，金屬鋰非常容易燃燒，甚至跟氮?dú)庖材芷鸱磻?yīng)，因此只要生產(chǎn)組裝過(guò)程中稍有不慎，就有可能因?yàn)榻佑|空氣而燃燒。此外，因?yàn)閯?dòng)力學(xué)等因素，鋰的金屬表面會(huì)生成一些名叫「枝晶」的晶體，這些枝晶會(huì)隨著電池使用越長(zhǎng)越大，最終會(huì)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(gòu)Moli Energy后，苦于解決問(wèn)題，因?yàn)椴徽撊绾胃纳粕a(chǎn)、組裝工藝，枝晶問(wèn)題仍然無(wú)法完全解決。此時(shí)，正在英國(guó)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(gè)世界。
鈷酸鋰能夠提高電池的電壓，進(jìn)而提高電量，更重要得是，鈷酸鋰對(duì)空氣不敏感，也改善了枝晶問(wèn)題，大大提高鋰電池的安全性。1980年代，日本Sony公司開(kāi)發(fā)出用作鋰電池負(fù)極的石墨，卻苦于沒(méi)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(wèn)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(qiáng)勁，一問(wèn)世就受歡迎，幫助Sony成為當(dāng)時(shí)的業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)者，時(shí)年58歲的古迪納夫也一時(shí)之間聲名大噪。然而，鈷酸鋰電池雖然優(yōu)點(diǎn)多，但仍然不是完美的電池，理由是這種電池在長(zhǎng)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(chǎng)需求使鈷酸鋰變得太過(guò)昂貴。
直到1997年，當(dāng)時(shí)已高齡75歲的古迪納夫再次「震動(dòng)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(diǎn)在于，鐵和磷都是非常便宜的元素，價(jià)格低廉，雖然其儲(chǔ)存電能的能力比鈷酸鋰差了一點(diǎn)，但優(yōu)秀的穩(wěn)定性和性價(jià)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(jì)的電池架構(gòu)，顯示其性能優(yōu)異程度，而古迪納夫先后開(kāi)發(fā)出鈷酸鋰和磷酸鐵鋰，稱他為「鋰電池之父」當(dāng)之無(wú)愧。
不過(guò)，古迪納夫并未止步于此，為了徹底解決鋰電池的枝晶問(wèn)題，以及電解液易燃易爆的缺點(diǎn)，古迪納夫毅然決然投入下一項(xiàng)研究中，也就是「全固態(tài)電池」，此時(shí)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(jiǎng)肯定，不但實(shí)至名歸，也創(chuàng)下最年長(zhǎng)得獎(jiǎng)人紀(jì)錄。
盡管已經(jīng)年近百歲，熱愛(ài)研究的古迪納夫至今仍每天工作。他接受媒體訪問(wèn)時(shí)幽默的說(shuō)，他很高興沒(méi)有在65歲遭強(qiáng)迫退休，「這樣我就有額外的33年時(shí)間用來(lái)工作」。