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迟来的荣耀!97岁锂电池之父等三位科学家获诺奖

半导体行业观察 ·2019-10-10 09:11·半导体行业观察
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10月9日消息,北京时间10月9日17点45分,约翰·B·古迪纳夫(John B. Goodenough)、M·斯坦利·威廷汉(M. Stanley Whittingham )、吉野彰(Akira Yoshino)美英日三人获得2019年诺贝尔化学奖,以表彰他们对锂离子电池方面的研究贡献。 
 


锂电池是一种重量轻、可充电、功能强大的电池,现被广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等多个领域,它还可用于储存太阳能、风能能源,使无化石燃料的现代社会成为可能。 
全球范围都在使用锂电池,它可作为实现通讯、工作、研究、听音乐和学习的便携式电子设备的动力源。 此外,锂电池还能应用于远程电动汽车、太阳能和风能的可再生能源存储。 
锂电池的最初研发可追溯至上世纪70年代石油危机时期,M·斯坦利·威廷汉致力于开发可以实现无化石燃料能源技术的能源方案,他开始研究超导体,发现一种能量充沛的材料,使用该材料作为锂电池阴极,它是由二硫化钛制成,在分子等级上,二硫化钛可提供空间容纳锂离子插入。 
锂电池阳极部分是由金属锂制成,锂具有很强的释电能力,理论上具有2伏特电能,然而金属锂反应性较强,仅使用锂作为电池很容易发生爆炸,导致电池无法使用。 
约翰·B·古迪纳夫预测称,如果使用一种金属氧化物,而不是金属硫化物来制造电池阴极,将具有更大的潜力。 经过一系列努力研究,1980年,古迪纳夫证明了嵌入锂离了的氧化钴可以产生高达4伏特电能,这是一个非常重要的技术突破,意味着将研制出功能更加强大的电池。 
以古迪纳夫的电池阴极作为基础,吉野彰研制了首个商业锂离子电池,他没有在阳极使用活性锂,而不是采用石油焦,这是一种碳材料,像阴极的钴氧化物一样,可以插入锂离子。 
最终研制的锂电池具有重量轻、耐磨的特点,可充电使用数百次,锂离子电池的优点是,它们不是基于分解电极的化学反应,而是基于锂离子在阳极和阴极之间往返流动。 
自1991年锂电池首次进入市场以来,现已彻底改变了人们的生活,它为人们的无线通讯、无化石燃料的现代社会生活奠定了基础,并为人类带来了最大利益。 
获奖者简介: 


 


 

约翰·B·古迪纳夫(John B. Goodenough): 美国固体物理学家,是二次电池产业的重要学者。 他目前是美国德州大学奥斯汀分校的机械工程和材料科学教授。 古迪纳夫1922年生在德国,今年97岁,他幼年随父亲移民美国,在耶鲁大学获得数学学士学位并参加美军,二战结束后重返学校,在芝加哥大学获得物理学博士学位。 


 


 

M·斯坦利·威廷汉(M. Stanley Whittingham ): 英美化学家,他目前是纽约州立大学宾汉姆顿大学的化学教授和材料研究所以及材料科学与工程专业的主任。 1941年出生于英国,1968年在英国牛津大学获得博士学位,在美国宾厄姆顿大学任特聘教授。 


 


 

吉野彰: 日本化学家,现任旭化成研究员、名城大学教授。 紫绶褒章表彰。 吉野是现代锂离子电池(LIB)的发明者,曾获得工程学界最高荣誉全球能源奖与查尔斯·斯塔克·德雷珀奖。 吉野彰出生于1948年,1972年获得京都大学工学硕士学位,2005年在日本大阪大学获得博士学位,任日本旭化成株式会社名誉研究员、日本名城大学教授。 (卡麦拉) 

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