2019年诺贝尔化学奖颁给了使世界变得可充电的三个人

瑞典皇家科学院周三宣布，今年的诺贝尔化学奖授予了约翰·B·古德诺(John B. Goodenough)，斯坦利·惠特汉姆(M. Stanley Whittingham)和吉野彰(Akira Yoshino)在锂离子电池开发方面的工作。

该学院在一份新闻声明中说：“自1991年首次进入市场以来，锂离子电池就已经彻底改变了我们的生活。”“它们奠定了无线，无化石燃料社会的基础，对人类最大的好处。”

这些天，您将很难找到不利用锂离子的电子设备。尽管研究人员一直在寻求对电池进行新的改进或寻找替代品，但这并没有阻止锂电池在我们的移动电子产品中无处不在，并阻止了电动汽车的复兴。

Goodenough享年97岁，他本人仍在努力开拓他所开拓的技术。去年，在接受《设计新闻》采访时，他讨论了他如何为固态锂离子电池进行新设计。固态版本将消除过热问题，并显着缩短锂离子电池的充电时间。想象一下，不必为数小时或一整夜的充电而为电动汽车充电，而只需花费抽完一整箱汽油所需的时间即可–这就是Goodenough持续工作的承诺。

Goodenough告诉《设计新闻》：“人们试图制造固态电池，他们只能用非常薄的薄膜但容量不大。”“这是一个非常棘手的问题。但我相信它将在五年内准备就绪。”

锂于1817年首次发现，在1970年代初，当时是埃克森公司(现为ExxonMobile)的研究员斯坦利·惠廷汉姆(Stanley Whittingham)发现锂可以在电池中立足，他发现通过使用锂作为电池的负极(阳极)，他可以制造出一种锂电池。可充电的电池。在Whittigham的设计中，锂离子从阳极中的锂流到正电极(阴极)，后者由二硫化钛制成。电池充电后，锂离子再次回流。

另外，是的，您没看错。早在1970年代，石油巨头埃克森(Exxon)实际上就因为担心石油供应不足而资助了电池研究。埃克森美孚认为，通过率先提供可以为汽车提供动力的电池，它可以克服即将发生的石油危机。但是，当油价在1980年代急剧下跌时，埃克森美孚又恢复了正常运作，所有这些电池野心都超出了人们的预期。

约翰·古德诺(John Goodenough)在1980年代惠特汉姆(Whittingham)离开的地方接手。Goodenough意识到可以在未充电状态下制造电池并随后对其进行充电，因此想到了使用氧化钴作为电池正极材料的想法。这一变化不仅使锂电池的潜力几乎翻了一番，而且使它们变得更小，更轻。

但是正是吉野彰使锂离子电池在商业上可行。吉野先生于1980年代在旭化成公司工作，当时，日本的电子公司要求便携式摄像机，计算机和无绳电话等新型便携式电子产品进入市场时，需要更好，更小尺寸的电池。

具有讽刺意味的是，正是石油业才能引领吉野实现自己的电池突破。他在电池的阴极使用了Goodenough开发的锂钴氧化物材料，在阳极，他使用了石油焦炭，这是炼油工艺的副产品。石油焦炭也可以嵌入锂离子，这意味着代替化学反应，电池现在可以使锂离子在电极之间来回流动。吉野的锂电池是最轻，最强大的。而且因为它不使用任何纯锂，所以它也是最安全的。吉野本人告诉学院，电池通过关键安全测试的那一刻是“锂离子电池诞生的那一刻”。

锂离子电池的发展一直持续到今天，因为消费者需要更薄的设备以及更长的电池寿命(主要是智能手机)，并且研究人员正在寻找新颖的创新方法来从电池中挤出更多的电能，同时减小其外形尺寸。苹果正在其iPhone中使用独特的电池形状。研究人员正在应用纳米技术来改善电池寿命和充电时间。甚至还需要做一些工作来制造灵活的电池。

尽管正在研究铝等材料作为锂离子的替代品，但尚无人能超越锂离子。得益于吉丁诺(Whittingham)，古德诺(Goodenough)和吉野(Yoshino)的努力，锂离子电池将在很长一段时间内成为电池山之王。

观看以下完整的诺贝尔化学奖公布：

克里斯·威尔兹(Chris Wiltz)是《设计新闻》的高级编辑，内容涉及新兴技术，包括AI，VR / AR，区块链和机器人技术。

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