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锂电池的前世“爱炸”,今生“听话”,多亏这

2019年的诺贝尔化学奖花落锂离子电池领域。三位获奖人分别是:约翰·古迪纳夫( John B. Goodenough )、斯坦利·威廷汉( M. Stantley Whittingham )和吉野彰( Akira Yoshino )。

此次诺贝尔化学奖的归属是又一次跨界的胜利,德州实验室里永不退休的固体物理学家,来自英国又落户纽约宾汉姆顿大学材料系的化学家,兼任大学教授和企业研究员的日本技术大牛,共同分享了这一大奖以及900万瑞典克朗(约合650万元人民币)的奖金。

约翰·古迪纳夫

“他从不退休,每天都去实验室,永远在为科学发光发热。”

美国德克萨斯大学奥斯汀分校机械工程和机电工程教授,美国国家科学院、工程院、法国科学院以及西班牙皇家学会四院院士,固体物理学家,锂离子电池的奠基人之一

颁奖词:他将锂电池的潜力翻了一番,为更强大、更有用的电池创造了合适的条件。

值得一提的是,现已97岁高龄的古迪纳夫成为了年纪最大的诺奖获得者。

他在今年六月份接受采访时曾表示:“我仍在从事电池工作,我也希望看到自己的最后一位博士顺利毕业,他是一个很棒的男孩。但我不知道自己什么时候一不留神就去见上帝了,可能就是这两天的工夫吧。我这个岁数,也不会再收学生了。我希望看到我的最后一个学生毕业,那是我的计划,但我确实无法控制。我每天都努力生活,这就是我所能做的。”

斯坦利·威廷汉

宾汉姆顿大学化学与材料科学与工程专业教授,美国国家工程院院士,可充电锂离子电池创始之父

颁奖词:20世纪70年代初,他在开发第一块功能性锂电池时,利用了锂的巨大动力来释放其外层电子。

吉野彰

“好奇心驱动了我的研究,让我们作出有利人类发展的贡献。”

旭化成集团研究员、名城大学教授,现代锂离子电池的首创者

颁奖词:吉野彰成功地从电池中去除纯锂,而完全以锂离子代替,而后者的安全性远远优于锂金属,这使得锂电池得以走向实际应用。

效力于企业的吉野彰可以说一直致力于提高锂电池安全性的技术攻关,这是一个面向工程面向应用的关键课题,他的贡献为人类的便捷带来了绿色的马力,也给企业带去了巨量的利益。

而当记者问到他所做的研究是否为了钱,吉野彰给出了一个极简的回答——好奇心!

作为一名化学家,华东师范大学姜雪峰教授为锂电池获奖点赞:

对电尤其对电池,人类从未像现在这样需要和依赖,以手机和电脑为代表的各类电子产品、电动汽车、各类能量的储备均需电池!我们希望电池能量储量大,充放次数多,安全系数高,工作温度兼容宽等,所以锂电池是电池界科学家们很看好的方向。

电池的研发从原来的铅酸电池到镍镉电池、镍电池,以及到现在的锂离子电池,电池的重量和体积在不断减少,更重要的是它的安全性在不断提高,稳定性也不断提高,正是化学性质的提高让锂电池具有这种独特的性质,这也是为什么科学家不断探索这种电池的原因。

未来这可能也是电池行业和人类能量储备领域上出现重大突破的一个方向,所以今年的诺奖颁给了这三个人,他们不但有科学上的重大贡献,建立起了锂离子电池的模型,他们还推动了产业的应用。1991年索尼的电池就是古迪纳夫和吉野彰所建的模型,他们合作研发的锂电池投放市场后影响了今天的电子设备产品。

锂电池获奖是对科学贡献与产业贡献共同的认可。

在为锂电池研究者获奖贺喜之际,我们了解下锂电池开发历程,了解获奖人——约翰·古迪纳夫在锂电池方面的贡献及其对锂电池研发的个人看法。

(以下2015年发表于《世界科学》杂志第12期上。)

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