锂电池之父获2019诺贝尔化学奖锂电池发展再被聚焦中国汽车报

当地时间10月9日，瑞典皇家科学院宣告，将2019年诺贝尔化学奖颁发美国科学家 约翰·B·古迪纳夫和 M·斯坦利·威廷汉，以及日本科学家 吉野彰，以赞誉他们为锂离子电池开展所做出的奉献。

2019年诺贝尔化学奖新闻发布会现场 新华社 郑焕松摄

“他们发明了一个可充电的国际。”诺贝尔奖官网上这样介绍他们。2019年，锂电池研讨总算等来了诺贝尔奖。这种重量轻、可充电、功能强大的电池，在现代社会得到广泛运用，例如手机、笔记本电脑、电动轿车等，锂离子电池的身影到处见到。

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三位年长的获奖者

图片来历：美国得州大学奥斯汀分校官网

作为闻名的固体物理学家，古迪纳夫是美国得州大学奥斯汀分校的机械工程和资料科学教授，他是钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极资料的发明人，锂离子电池的奠基人之一，经过研讨化学、结构以及固体电子/离子性质之间的联系来规划新资料，处理资料科学问题。97岁的高龄也使他成为迄今为止诺贝尔奖的最年长获奖者。

图片来历：美国纽约州立大学宾汉姆顿大学官网

77岁的威廷汉是一位化学教授，现在是美国纽约州立大学宾汉姆顿大学资料研讨所和资料科学与工程专业的主任。作为锂离子电池的开拓者，威廷汉一向被媒体猜测为诺贝尔化学奖抢手人选，科学界对他夺得诺贝尔化学奖的呼声一向很高。

图片来历：旭化成公司官网

71岁的吉野彰是一位日本化学家，现任旭化成公司研讨员、名城大学教授。他是智能手机、电动轿车等所运用的现代锂离子电池的开发者。诺贝尔化学奖音讯发布后不久，日本首相安倍晋三发推特，祝贺吉野彰获奖。安倍晋三在推文中写道：“祝贺吉野博士获得诺贝尔化学奖。锂离子电池在手机等多个范畴得到运用，改变了国际每一个人的日子。我为此感到自豪。等待您往后获得更大效果。”

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锂电池研制接力赛

锂离子电池给人类带来了巨大的优点，使电脑、手机、电动轿车以及太阳能和风能的贮存等成为可能。那么，它是怎么开展至今呢？让我们先回到50年前，回到锂离子电池开端的年代。

20世纪中期，轿车排放的废气使得大气污染日益严重，一起人们认识到石油是不行再生动力，这一切给轿车制造商和石油公司敲响了警钟。为了使得事务多样化，石油巨子埃克森投巨资招募动力范畴的重要研讨员，对一些潜在技能进行研讨。

20世纪70年代，供职于埃克森公司的威廷汉选用硫化钛作为正极资料，金属锂作为负极资料，制成首个锂离子电池。这种电池具有很大的电势，也具有巨大的潜力。埃克森公司看到商机，决议借此开发一种具有商业可行性的电池。1976 年，埃克森公司申请了锂电池发明专利。不过，金属锂过于活泼，跟着锂电池被重复充电，电池出现短路并引起屡次爆炸事件。再加上80年代初石油价格忽然明显下降，为了减少本钱埃克森公司暂停了相关研讨，威廷汉的技能被授权给其他公司。

埃克森公司抛弃的研讨由古迪纳夫持续。威廷汉的电池能够发生略高于2V的电压，但古迪纳夫发现，在阴极中运用钴酸锂资料的电池所发生的电压能够到达4V。这是一个重要的打破，1980年古迪纳夫对外发布了这项全新的、高能量密度的阴极资料，由此发生了国际上第一个能够给大型杂乱设备供电的锂离子电池，质量远超其时市场上其他电池。

因为油价下降，西方国家关于电池及代替动力的研讨热心也开端下降，但在日本，电子公司期望找到轻量、可重复充电的电池，以用于摄像机、无线电话机、计算机等。吉野彰挑选古迪纳夫的钴酸锂作为阴极，运用聚乙炔开发阳极，于1983年制出第一个商业上可行的可充电锂离子电池的原型。1985年彻底消除金属锂，彻底根据锂离子，这让电池的运用愈加安全可行。至此，科学家们为锂离子电池的商用打好了根底。1991年索尼首先出产这种商业化可充电锂离子电池，一夜之间颤动全球，索尼也借此一跃成为职业老迈。

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等待更多开拓性效果

钴酸锂也使得古迪纳夫一跃成为炙手可热的化学家，但他并未中止研讨，稳定性和高本钱始终是钴酸锂的绊脚石。1997年，75岁高龄的古迪纳夫开发出了低本钱的磷酸铁锂阴极资料,加快了锂离子电池的商业化。之后，为了进步动力电池的安全性和稳定性，古迪纳夫又投入到全固态电池的研讨工作中。

此次诺贝尔化学奖的三位得主均享有“锂电池之父”的美誉，而多年来，锂电池的研讨也一向被重视诺贝尔奖的各方看好，此次获奖也是人心所向，锂电池的位置和奉献得到必定。此外，跟着轿车职业电动化浪潮愈演愈烈，锂电池的位置也水涨船高，很多资金和研讨人员会聚其间，或许有望在不久的将来出现更多开拓性效果。

文：张冬梅 修改/版式：刘晓烨