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锂离子电池是第一块真正意义上的轻质电池,为便携式电子设备(如手机、平板电脑、起搏器)的产生铺平了道路,甚至电动汽车、航天业也离不开它。锂离子电池作为当今世界最主要的便携式能量源,自1991年首次进入市场以来,彻底改变了我们的生活。它们奠定了无线、无石化燃料社会的基础,可以说如果没有锂电池,就不会有如今我们所能享受到的一切便携式设备。今天,锂电池产业已经接近年产几十亿美元,为人类的日常活动提供动力。锂电池还曾和晶体管一起被视作电子工业中最伟大的发明,而晶体管的发明人巴丁已经荣获诺贝尔奖。尽管锂离子电池的诞生应用已有30年的历史,但即使到今天,也没有被更好的电池技术来取代它,锂离子电池技术无疑是对现代人类日常生活最有影响力的材料科学之一。

诺贝尔化学奖获奖评委奥勒夫·拉穆斯特伦解读获奖原因?(劳健颖?摄)

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吉野彰(Yoshino Akira),1948年出生于日本大阪,现任旭化成研究员、名城大学教授。吉野是现代锂离子电池的发明者,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。

这三个获奖者在锂离子电池的开发中都起着至关重要的作用。20世纪70年代的石油危机期间导致能源问题日益突出,当时起便有一群科学家努力开发新能源。斯坦利·惠廷汉姆在开发第一款款功能性锂电池时,他利用锂的巨大动力来释放其外部电子,但这种电池在充放电的过程中容易起火爆炸。约翰·巴尼斯特·古迪纳夫经过反复实验计算,他发现钴酸锂是比原先使用的硫化钛更适合储存锂离子,他将锂电池的电势提高了一倍,为更强大、更有用的电池创造了合适的条件。吉野彰借助古迪纳夫的理论,成功地从电池中去除了纯锂,取而代之的是将其完全基于比纯锂更安全的锂离子。这使得电池可以投入到实际到生产应用中。1991年,古迪纳夫和吉野彰合作发明的锂离子电池被索尼公司成功推向了市场,标志着锂离子电池的大规模使用,它的商业化生产使得携带式电子设备(如移动电话、笔记型电脑)的重量和体积大大减小,使用时间大大延长。自此人们的生活进入了一个新的能源使用时代。有意思的是,两人也因此结下了深厚友谊,吉野彰每年都会去德州拜访古迪纳夫。吉野彰表示:“电池技术是复杂又困难的学科交叉领域,它的发展需要多方面的专家。在我看来,锂离子电池是集体智慧的成果。”

截至2018年,诺贝尔化学奖得主共计180人,其中有五名女性获奖:玛丽·居里(1911年)、伊雷娜·约里奥-居里(1935年)、多萝西·克劳福特·霍奇金(1964年)、阿达·约纳特(2009年)和弗朗西斯·阿诺德(2018年)。英国科学家弗雷德里克·桑格凭借基因测序技术两次获得这项殊荣。

截至2018年,诺贝尔化学奖得主共计180人,其中有五名女性获奖:玛丽·居里(1911年)、伊雷娜·约里奥-居里(1935年)、多萝西·克劳福特·霍奇金(1964年)、阿达·约纳特(2009年)和弗朗西斯·阿诺德(2018年)。英国科学家弗雷德里克·桑格凭借基因测序技术两次获得这项殊荣。

今年诺贝尔化学奖三位科学家在锂离子电池领域的开发,使得锂离子电池在全球范围内得到广泛运用,从根本上改变了人们的日常生活,由于锂离子电池中不含有重金属镉,与镍镉电池相比,大大减少了对环境的污染,他们更是为我们创造了一个绿色环保的世界,对人类可持续发展做出了杰出的贡献。

古迪纳夫目前为美国德州大学奥斯汀分校,机械工程系教授,著名固体物理学家,是钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的发明人,锂离子电池的奠基人之一。他使锂电池体积更小、容积更大、使用方式更稳定,从而实现商业化,同时开启了电子设备便携化进程,可以说是名副其实的锂电池之父!1991年,古迪纳夫的理论被索尼公司采用,成功制造出了世界上第一款商用锂电池,它的实际应用,使得携带式电子设备(如移动电话、笔记型电脑)的重量和体积大大减小,使用时间大大延长。自此手机、照相机、笔记本电脑乃至电动汽车等领域各自步入了便携式新能源时代。

锂离子电池是第一块真正意义上的轻质电池,为便携式电子设备(如手机、平板电脑、起搏器)的产生铺平了道路,甚至电动汽车、航天业也离不开它。锂离子电池作为当今世界最主要的便携式能量源,自1991年首次进入市场以来,彻底改变了我们的生活。它们奠定了无线、无石化燃料社会的基础,可以说如果没有锂电池,就不会有如今我们所能享受到的一切便携式设备。今天,锂电池产业已经接近年产几十亿美元,为人类的日常活动提供动力。锂电池还曾和晶体管一起被视作电子工业中最伟大的发明,而晶体管的发明人巴丁已经荣获诺贝尔奖。尽管锂离子电池的诞生应用已有30年的历史,但即使到今天,也没有被更好的电池技术来取代它,锂离子电池技术无疑是对现代人类日常生活最有影响力的材料科学之一。

今天在揭晓诺贝尔化学奖的同时,还诞生了一个诺贝尔之最——97岁的古迪纳夫成为诺贝尔奖最高龄得主,力压2018年诺贝尔物理学家亚瑟·阿什金(Arthur Ashkin)(获奖时享年96岁)。他在今年6月接受泰晤士报专访时透露他仍在从事电池工作,虽然不知道自己什么时候会“被带走”,但当下他仍有两个愿望,其一是能看到自己所带的博士生顺利毕业,其二是能在有生之年看到自己的研究能第二次改变世界。在诺贝尔化学奖揭晓之前,有猜测认为古迪纳夫或将获奖。

今天在揭晓诺贝尔化学奖的同时,还诞生了一个诺贝尔之最——97岁的古迪纳夫成为诺贝尔奖最高龄得主,力压2018年诺贝尔物理学家亚瑟·阿什金(Arthur Ashkin)(获奖时享年96岁)。他在今年6月接受泰晤士报专访时透露他仍在从事电池工作,虽然不知道自己什么时候会“被带走”,但当下他仍有两个愿望,其一是能看到自己所带的博士生顺利毕业,其二是能在有生之年看到自己的研究能第二次改变世界。在诺贝尔化学奖揭晓之前,有猜测认为古迪纳夫或将获奖。

锂离子电池 从概念到商业化

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最接地气的一次化学奖