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本章共2398字, 更新于: 2024-12-16 05:41:18

2019年诺贝尔化学奖：美国“锂电池之父”古迪纳夫、年诺纳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、贝尔本吉英国惠廷厄姆和日本吉野彰获奖
（神秘的化学惠廷和日获奖地球uux.cn报道）据ETtoday（王致凯）：如果你正用手机、平板或笔电浏览这篇文章，奖美你该谢谢这3位科学家。国锂古迪诺贝尔化学奖9日揭晓，电池由美国「锂电池之父」古迪纳夫（John B. Goodenough）、英国野彰英国学者惠廷厄姆（M. Stanley Whittingham）和日本学者吉野彰（Akira Yoshino）共同获得，厄姆以表彰他们在锂电池领域做出的年诺纳贡献。事实上，贝尔本吉锂电池的化学惠廷和日获奖改进之所以重要，在于它完全改变了人类的奖美生活方式，而假如没有这些科学家，国锂古迪我们每天不离身的电池手机，可能只是英国野彰个随时会爆炸的炸弹。
清华大学化学系主任林俊成说，古迪纳夫目前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功能齐全的锂电池，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。
中央研究院化学研究所研究员颜宏儒也说，此次获奖的三位学者其实不曾一同合作过研究，但他们在不同阶段对锂电池的研究，累积为锂电池技术的重大突破。颜宏儒说惠廷厄姆早在1970年代就研发出全球第一款可充电电池，但当时受限于材料太贵，无法商业化，随着古迪纳夫在1980年代研发新材料，吉野彰随后延续古迪纳夫的研究，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」过去曾在文章中提到，在1970年代后期，刚问世的锂电池因为能储存更多电能，因此颇受市场青睐，最早期的「大哥大」手提电话用得就是这种电池，技术掌握在加拿大公司Moli Energy手中。那时候，世界才刚刚一脚踏入电子产品的时代，世界各地却传出电池莫名起火爆炸的消息，人们逐渐发现锂电池有着重大安全疑虑。
原来，锂是最活泼的元素之一，金属锂非常容易燃烧，甚至跟氮气也能起反应，因此只要生产组装过程中稍有不慎，就有可能因为接触空气而燃烧。此外，因为动力学等因素，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，最终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，苦于解决问题，因为不论如何改善生产、组装工艺，枝晶问题仍然无法完全解决。此时，正在英国牛津大学研究的古迪纳夫研究出一种全新材料——钴酸锂，彻底改变这个世界。
钴酸锂能够提高电池的电压，进而提高电量，更重要得是，钴酸锂对空气不敏感，也改善了枝晶问题，大大提高锂电池的安全性。1980年代，日本Sony公司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。很快，全新的可充电锂电池问世。
由于不含有纯锂金属，因此钴酸锂电池不但安全，而且性能强劲，一问世就受欢迎，帮助Sony成为当时的业界领导者，时年58岁的古迪纳夫也一时之间声名大噪。然而，钴酸锂电池虽然优点多，但仍然不是完美的电池，理由是这种电池在长期使用后性能衰退太大，加上钴元素本就是一种稀有资源，不断增加的市场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「震动世界」。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，铁和磷都是非常便宜的元素，价格低廉，虽然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。
现在市面上的锂电池，大多仍延续古迪纳夫当初设计的电池架构，显示其性能优异程度，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。
不过，古迪纳夫并未止步于此，为了彻底解决锂电池的枝晶问题，以及电解液易燃易爆的缺点，古迪纳夫毅然决然投入下一项研究中，也就是「全固态电池」，此时他已经高龄90岁。2019年，已经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。
尽管已经年近百岁，热爱研究的古迪纳夫至今仍每天工作。他接受媒体访问时幽默的说，他很高兴没有在65岁遭强迫退休，「这样我就有额外的33年时间用来工作」。

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