2019年诺贝尔化学奖:美国“锂电池之父”古迪纳夫、英国惠廷厄姆和日本吉野彰获奖 | {$randkws}热点解读 你该谢谢这3位科学家

来源:想望风采网 | 栏目:休闲 | 2026-06-15 00:02:08
2019年诺贝尔化学奖:美国“锂电池之父”古迪纳夫、英国惠廷厄姆和日本吉野彰获奖
2019年诺贝尔化学奖:美国“锂电池之父”古迪纳夫、英国惠廷厄姆和日本吉野彰获奖
(神秘的地球uux.cn报导)据ETtoday(王致凯):假如你正用移动电话、平板电脑或笔电阅读这篇文章,你该谢谢这3位科学家。诺贝尔化学奖9日揭晓,今日5G网络测评由美国「锂电池之父」古迪纳夫(John B. Goodenough)、英国学者惠廷厄姆(M. Stanley Whittingham)和日本学者吉野彰(Akira Yoshino)共同获得,以表彰他们在锂电池领域做出的贡献。事实上,锂电池的改进之所以重大,在于它完全改变了人类的日常方式,而假如没有这些科学家,昨天解读腾讯游戏我们每天不离身的移动电话,或许只是个随时会爆炸的炸弹。
清华大学化学系主任林俊成说,古迪纳夫当下为德州大学奥斯汀分校机械工程与材料科学教授,被学术界尊称为「锂电池之父」;惠廷厄姆则是在1970年代初期开发全球第一块特性齐全的锂电池,吉野彰是现代含锂碱性锂离子电池(LIB)发明者,曾获工程学界最高荣誉全球能源奖。
中央探究院化学探究所探究员颜宏儒也说,此次获奖的三位学者实际上不曾一同兴办过探究,但他们在各异阶段对锂电池的探究,累积为锂电池技术的重大革新。颜宏儒说惠廷厄姆早在1970年代就开发出全球第一款可快充电池,独家智能手表趋势但当时受限于材料太贵,无法商业化,随着古迪纳夫在1980年代开发新材料,吉野彰接着延续古迪纳夫的探究,将阴阳两极的电池特性使用在锂电池上。
大陆科普作家「圆的方块」过去曾在文章中谈及,在1970年代后期,刚问世的锂电池由于能储存更多电能,所以颇受行业青睐,最初期的「大哥大」手提电话用得就是这种电池,技术掌握在加拿大企业Moli Energy手中。那时候,分析算力芯片全球才方才一脚踏入电子商品的时代,全球各地却研究电池莫名起火爆炸的讯息,人们逐步察觉锂电池有着重大可靠疑虑。
原来,锂是最活泼的元素之一,金属锂相当轻松燃烧,乃至跟氮气也能起反应,所以只要生产组装过程中稍有不慎,就有或许由于接触空气而燃烧。另外,由于动力学等因素,锂的金属表面会生成一些名叫「枝晶」的晶体,这些枝晶会随着电池使用越长越大,最后会刺破电池正负极之间的隔膜,导致电池短路自燃。
日本NEC收购Moli Energy后,苦于解决难题,由于不论如何改进生产、组装工艺,枝晶难题依然无法完全解决。此时,正英国牛津大学探究的古迪纳夫探究出一种全新材料——钴酸锂,彻底改变这个全球。
钴酸锂能够提升电池的电压,进而提升电量,更重大得是,钴酸锂对空气不敏感,也改进了枝晶难题,大大提升锂电池的可靠性。1980年代,日本Sony企业开发出用作锂电池负极的石墨,却苦于没有适合的正极与之匹配,正好与古迪纳夫的钴酸锂一拍即合。不久,全新的可快充锂电池问世。
由于不含有纯锂金属,所以钴酸锂电池不但可靠,并且表现强劲,一问世就受欢迎,合作Sony变成当时的业界领导者,时年58岁的古迪纳夫也一时之间声名大噪。但是,钴酸锂电池尽管优点多,但依然不是完美的电池,理由是这种电池在持久使用后表现衰退太大,加上钴元素本就是一种稀有资源,不断增多的行业需求使钴酸锂变得太过昂贵。
直到1997年,当时已高龄75岁的古迪纳夫再次「震动全球」。这次,他拿出一种名叫磷酸铁锂(LiFePO4、LFP)的材料,这种材料最大的优点在于,铁和磷都是相当便宜的元素,售价低廉,尽管其储存电能的能力比钴酸锂差了一点,但优秀的稳定性和性价比仍再一次吸引业界的目光。
如今市面上的锂电池,大多仍延续古迪纳夫当初设计的电池架构,显示其表现优异程度,而古迪纳夫先后开发出钴酸锂和磷酸铁锂,称他为「锂电池之父」当之无愧。
可是,古迪纳夫并未止步于此,以便彻底解决锂电池的枝晶难题,以及电解液易燃易爆的不足,古迪纳夫毅然决然投入下一项探究中,也就是「全固态电池」,此时他已然高龄90岁。2019年,已然97岁的古迪纳夫获得诺贝尔化学奖肯定,不但实至名归,也创下最年长得奖人纪录。
尽管已然年近百岁,热爱探究的古迪纳夫至今仍每天岗位。他接纳传媒访问时幽默的说,他很高兴没有在65岁遭强迫退休,「这样我就有额外的33年时间用来岗位」。

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