作為鋰電領(lǐng)域的從業(yè)者，小編昨天晚上像過年了一樣，朋友圈、微信群、微博都被諾爾貝化學(xué)獎(jiǎng)刷屏。北京時(shí)間2019年10月9日，瑞典皇家科學(xué)院宣布將“2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)”授予美國(guó)化學(xué)家約翰·B·古迪納夫（John B. Goodenough）、M·斯坦利·威廷漢（M.Stanley Whittingham）和日本化學(xué)家吉野彰（Akira Yoshino），以表彰他們?cè)阡囯姵仡I(lǐng)域的貢獻(xiàn)。全球科學(xué)界最高獎(jiǎng)項(xiàng)頒給三位鋰電領(lǐng)域科學(xué)家，既是對(duì)鋰電領(lǐng)域的高度認(rèn)可，也將激勵(lì)更多的鋰電人砥礪前行。

諾貝爾評(píng)獎(jiǎng)委員會(huì)表示，三人的研究使鋰離子電池的使用方式更加穩(wěn)定，從而開啟了電子設(shè)備便攜化進(jìn)程，為打造一個(gè)無線互聯(lián)的社會(huì)奠定基礎(chǔ)。

能源賽道上的三位接力賽跑者

如何減少對(duì)傳統(tǒng)化石燃料依賴、解決能源危機(jī)，這是上世紀(jì)70年代初的石油危機(jī)爆發(fā)時(shí)科學(xué)家們前行的動(dòng)力，引發(fā)了電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的廣泛研究。其中包括發(fā)現(xiàn)過渡金屬氧化物作為新型陰極材料、推出首款可充電鋰電池原型樣品的M·斯坦利·威廷漢，發(fā)現(xiàn)更適合的陰極材料、并且令電池能更安全、輸出電能更多的約翰·B·古迪納夫，以及優(yōu)化鋰電池性能、與約翰·B·古迪納夫合作將學(xué)術(shù)成果轉(zhuǎn)化到產(chǎn)業(yè)的吉野彰。

M·斯坦利·威廷漢：20世紀(jì)70年代，時(shí)為賓漢姆頓大學(xué)化學(xué)教授的M·斯坦利·威廷漢在紐約起草了鋰電池的初始設(shè)計(jì)方案，采用硫化鈦?zhàn)鳛檎龢O材料，金屬鋰作為負(fù)極材料，制成了首個(gè)新型鋰電池。作為鋰離子電池的開拓者，M·斯坦利·威廷漢一直被媒體預(yù)測(cè)為諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)熱門人選，科學(xué)界對(duì)他奪得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的呼聲一直很高，今年終如愿。

在鋰離子電池的研究中，正負(fù)極材料的研發(fā)，是鋰離子電池發(fā)展的關(guān)鍵所在，而約翰·B·古迪納夫?yàn)楝F(xiàn)在商業(yè)化正極材料的發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn)。

約翰·B·古迪納夫：目前所商用的鋰電池正極材料幾乎全由他率先提出、研究發(fā)明，包括鈷酸鋰、錳酸鋰以及磷酸鐵鋰。作為鈷酸鋰和磷酸鐵鋰等正極材料的發(fā)明人，古迪納夫在鋰離子電池領(lǐng)域聲名卓著，是名副其實(shí)的“鋰離子電池之父”。

吉野彰：1983年吉野彰研制出了世界上第一個(gè)可充電鋰離子電池的原型。這一成果不僅加速實(shí)現(xiàn)了電子設(shè)備的輕量化，讓手機(jī)和電腦快速普及，更是讓安全、穩(wěn)定、高能量密度的電動(dòng)汽車成為可能。

諾獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)在頒獎(jiǎng)詞中寫到：“吉野彰成功地從電池中去除純鋰，而完全以鋰離子代替，而后者的安全性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于純鋰，使得鋰電池得以走向?qū)嶋H應(yīng)用。”

值得一提的是，約翰·B·古迪納夫今年已經(jīng)97歲高齡，他同時(shí)還是至今為止諾貝爾獎(jiǎng)的最年長(zhǎng)獲獎(jiǎng)?wù)?。在獲得諾爾貝化學(xué)獎(jiǎng)之前，2013年他獲得了美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬授予的美國(guó)國(guó)家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)拢?009年，獲得了費(fèi)米獎(jiǎng)；此外，也有獎(jiǎng)項(xiàng)以 Goodenough 命名，2009年起英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)每年在材料化學(xué)領(lǐng)域頒發(fā)“John B. Goodenough獎(jiǎng)”。但古迪納夫并沒有因?yàn)楂@得的一系列榮譽(yù)安享晚年。這位30歲才開始攻讀博士，58歲發(fā)明鈷酸鋰電池，75歲以磷酸鐵鋰電池再次改變世界的人，90歲又開始研究全固態(tài)電池。

事實(shí)上，在鋰電池出現(xiàn)之前，其他類型的存儲(chǔ)電池如鉛酸蓄電池已大量應(yīng)用。但與其他商業(yè)化的可充放電池相比，鋰離子電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作溫度范圍寬和安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)前已成為最主要的電池產(chǎn)品。

今天，鋰電池已經(jīng)深入到我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，從智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、電動(dòng)工具到電動(dòng)汽車，鋰離子電池已經(jīng)無處不在，這正是得益于前輩們的努力。當(dāng)前，鋰電池正在汽車領(lǐng)域扮演新的重要角色。電動(dòng)汽車對(duì)鋰電池有著更高的要求，如能量密度、安全性能、充電速率需要繼續(xù)提升，動(dòng)力電池循環(huán)次數(shù)有待進(jìn)一步增加等，這些仍需要更多的鋰電科研人員繼續(xù)努力，為承接能源變革，改善生態(tài)環(huán)境，建造更加美好、高效、清潔的未來而奮進(jìn)。