诺贝尔化学奖在今日(10/9) 瑞典时间11 :45公布,表彰塑造人带着随身电子设备的时代,充电世界成为可能的锂离子电池技术,总共由三位学者John B. Goodenough、M. Staley Whittingham、吉野彰获得今年2019年诺贝尔化学奖,并且平分奖金。其中Goodenough教授是史上最老的诺贝尔奖获奖者,已经高龄97岁。
锂离子电池的可能来自1970年代石油危机,纽约州立大学宾汉姆顿大学教授M. Staley Whittingham开始研究超导体,想要找出能够造就免除石油依赖的新技术,最后发现有极佳丰富的金属材质能够胜任,从而用二硫化钛当阴极,在分子层次其中,给给锂离子镶嵌的空间,造就2伏特的电压。但可惜锂金属太贵了,导致锂电池成本太高。

锂在元素周期表中排序第三,电子相当容易脱离,变成带正电的锂离子。 (Source:瑞典皇家学院)

M. Staley Whittingham设计的锂电池采用二硫化钛当阴极,能够产生2伏特的电压,但因为锂金属太贵而不具商业价值。 (Source:瑞典皇家学院)
美国德州大学奥斯丁分校固态物理学者John B. Goodenough预测
电池阴极用金属氧化物取代金属硫化物,会提高电池的效率,到了1980年Goodenough发现新的材质氧化钴,从原来2伏特电压提高到4伏特电压,造就锂电池商用可能垫下关键一步。

John B. Goodenough预测阴级用金属氧化物能提高电池效率,成功找出氧化钴作为阴级材质,电压提高到4伏特。 (Source:瑞典皇家学院)
日本学者,旭化成研究员吉野彰继续Goodenough的研究成果,阴极采用金属氧化物取代金属硫化物,在1985年推出第一个商用地锂离子电池。吉野彰在电池阳极舍弃反应性锂,而是采用碳化合物石油焦,就像Goodenough设计的电池阴级采用的氧化钴,阳极的石油焦能镶嵌锂离子。

吉野彰设计的锂电池阳极采用石油焦,造就锂电池具备商业价值,不久锂电池成为随身电子设备其中必备的组件。 (Source:瑞典皇家学院)
1991年日本电子厂开始销售锂离子电池,手机不再被电池占满大量空间,能够缩小体积,而能够带出去使用而且有足够电量的MP3播放器以及平板,才有开发和销售可能。
日本学者吉野彰跨洋连接到化学奖发布记者会接受记者访问,说当初从1981年开始研究锂离子电池,不大是因为想要赚钱,而是基于好奇心驱使而研究,这次很高兴能够获奖。

来自美国与日本的三位学者因锂离子电池研究获得2019年诺贝尔化学奖。 (Source:瑞典皇家学院)
大家关心诺贝尔奖年纪最大的得主Goodenough是否会出席颁奖典礼,瑞典皇家学院回答说的留有余地说还不能确认。瑞典皇家学院说Goodenough仍在九十多岁的高龄下,每天持续进研究室,关注锂电池技术新发展进度。

三位锂离子电池研究者获得2019年诺贝尔化学奖并且平分奖金。 (Source:瑞典皇家学院)
瑞典皇家学院指出锂电池技术造就远离石油燃料的可能,而且是化学在其中地位与物理、材料、工程等跨学科合作,现今看到越来越多的电动汽车取代燃料车就是证明。不过皇家学院坦言现今电池技术仍有改进空间,目标希望锂电池能提供更高的电量。
今年化学奖三位得主各自在自己的岗位努力,造就现在的锂离子电池驱动随身电子装备,三位学者的研究突破加总之后,才有现在街增至到的电动汽车,以及能够随时用随身电源,维持人们功能强大的智能手机等设备运行。
(首图来源:瑞典皇家学院)