他们的研究工作,为一个无线的、可摆脱化石燃料的世界奠定了基础。

文 / 师雨菲

瑞典皇家科学院宣布,将2019年诺贝尔化学奖授予美国科学家John B Goodenough,英国化学家M Stanley Whittingham和日本化学家Akira Yoshino,以表彰这三位“锂电池之父”为锂离子电池发展所做出的贡献。

诺贝尔官方评价道:“他们的研究工作,为一个无线的、可摆脱化石燃料的世界奠定了基础。”

早在上世纪70年代,就职于美国埃克森石油公司的M Stanley Whittingham发明了锂电池。他采用硫化钛作为正极材料,金属锂作为负极材料,制成首个锂离子电池。

而John B Goodenough则是可充电锂离子电池的发明者,他还领导项目组发明了可以量产的锂离子电池和磷酸铁锂电池技术。这位97岁高龄的科学家还打破了诺贝尔奖得主年龄最高纪录。

在他的引领下,其项目组与SONY公司合作开发出基于碳材料正极和锂钴氧LiCoO2材料负极的可充电离子电池,也就是目前广泛采用的锂离子电池技术。

另一位诺奖得主Akira Yoshino在1983年提出如今众所周知的锂离子电池专利申请,他将锂电池变得更为安全、高效和可靠。

Akira Yoshino采用聚乙炔的安全导电塑料代替了阳极上不稳定的锂金属,并在反应层之间引入一种基于聚乙烯的热敏膜。当电池过热时,薄膜会融化并起保险丝的作用,以阻止整个结构着火。这是第一个进入市场和消费用的锂离子电池设计。

自1991年锂电池首次投入市场以来,锂电池已彻底改变人们的生活方式。而在不久的未来,人类或将进入无化石燃料社会。

以下是三位“锂电池之父”的简介:

John Goodenough(1922)

美国固体物理学家,美国国家工程学院、美国国家科学院院士。古德伊纳夫于1951年、1952年分别在芝加哥大学的物理学获得硕士和博士学位,毕业后在马萨诸塞理工学院林肯实验室任职,为数字计算机的随机存取存储器(RAM)开发奠定了基础。

离开麻省理工学院后,1976年至1986年,他加入牛津大学,任无机化学实验室主任。在此期间,古德诺夫发现将钴酸锂用作电极,可以显著提升锂电池的能量密度,他的诸多发现成为了后来锂电池工业的奠基。他于 1986 年加入得克萨斯大学奥斯汀分校,任教和进行科研至今。去年,95岁高龄的古德伊纳夫还带领团队研制出了首个全固态电池。

Stanley Whittingham(1941)

1968年在牛津大学获得博士学位。毕业后,惠廷厄姆博士前往斯坦福大学做博士后。他于1972年至1984年在埃克森美孚研究与工程公司工作。之后他在斯伦贝谢工作了四年,随后成为宾汉姆顿大学的教授。作为锂离子电池的开拓者,惠廷厄姆一直被媒体预测为诺贝尔化学奖热门人选,科学界对他夺得诺贝尔化学奖的呼声一直很高。78岁高龄的惠廷厄姆目前仍和古德伊纳夫一样,工作在锂离子电池研究的第一线。

Akira Yoshino(1948)

现任旭化成研究员、名城大学教授。现代锂离子电池(LIB)的发明者,曾获得工程学界最高荣誉全球能源奖与查尔斯·斯塔克·德雷珀奖,以及日本政府颁发的紫绶褒章表彰。吉野彰出生于1948年,1972年获得京都大学工学硕士学位,2005年在日本大阪大学获得博士学位,任日本旭化成株式会社名誉研究员、日本名城大学教授。