(趙竹青)2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獎(jiǎng)勵(lì)鋰離子電池的開發(fā)。瑞典斯德哥爾摩當(dāng)?shù)貢r(shí)間9日中午，瑞典皇家科學(xué)院宣布，將2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予約翰·B·古迪納夫(John B. Goodenough)、M·斯坦利·威廷漢(M. Stanley Whittingham )、吉野彰(Akira Yoshino)。獲獎(jiǎng)原因?yàn)椋?ldquo;他們創(chuàng)造了一個(gè)可充電的世界”。

當(dāng)前，鋰離子電池在全球范圍內(nèi)用于為便攜式電子設(shè)備供電，我們使用這些便攜式電子設(shè)備進(jìn)行通訊，工作，學(xué)習(xí)，聽音樂和尋找知識。鋰電池還促進(jìn)了遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車的開發(fā)以及來自可再生能源(例如太陽能和風(fēng)能)的能量存儲。現(xiàn)在，這種輕巧，可充電且功能強(qiáng)大的電池已用于從手機(jī)到筆記本電腦和電動(dòng)車的所有產(chǎn)品。它還可以存儲來自太陽能和風(fēng)能的大量能量，從而使無化石燃料社會成為可能。

三位科學(xué)家是如何共同“發(fā)明”鋰電池的?

據(jù)諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)介紹，鋰離子電池的基礎(chǔ)是在1970年代的石油危機(jī)期間奠定的。斯坦利·威廷漢致力于開發(fā)可能導(dǎo)致無化石燃料的能源技術(shù)的方法。他開始研究超導(dǎo)體，并發(fā)現(xiàn)了一種能量非常豐富的材料，他將其用于在鋰電池中創(chuàng)建創(chuàng)新的陰極。它是由二硫化鈦制成的，該二硫化鈦在分子水平上具有可以容納(嵌入)鋰離子的空間。電池的陽極部分由金屬鋰制成，金屬鋰具有強(qiáng)烈的釋放電子的動(dòng)力。這產(chǎn)生了一個(gè)電池，實(shí)際上具有很大的潛力，剛好超過2伏。但是，金屬鋰具有反應(yīng)性，電池爆炸性太大，無法使用。

約翰·古迪納夫預(yù)測，如果使用金屬氧化物而不是金屬硫化物制成陰極，則陰極將具有更大的潛力。經(jīng)過系統(tǒng)的搜索，他在1980年證明了嵌入了鋰離子的氧化鈷可以產(chǎn)生多達(dá)4伏的電壓。這是一項(xiàng)重要的突破，將帶來更強(qiáng)大的電池。

吉野彰以古迪納夫的陰極為基礎(chǔ)，于1985年創(chuàng)建了首個(gè)商業(yè)上可行的鋰離子電池。他沒有在陽極中使用反應(yīng)性鋰，而是使用了石油焦炭，這種碳材料像陰極的氧化鈷一樣可以嵌入鋰離子中。結(jié)果是重量輕，堅(jiān)固耐用的電池，在其性能下降之前可以充電數(shù)百次。鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)在于，它們不是基于分解電極的化學(xué)反應(yīng)，而是基于鋰離子在陽極和陰極之間來回流動(dòng)。

總之，自從1991年首次進(jìn)入市場以來，鋰離子電池就徹底改變了我們的生活。諾獎(jiǎng)官網(wǎng)表示，“它們奠定了無線、無化石燃料社會的基礎(chǔ)，極大地推動(dòng)了人類的發(fā)展。”

關(guān)鍵詞： 如何發(fā)明鋰電池的