北京时间10月9日下午5点45分许，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2019年度诺贝尔化学奖授予美国得州大学奥斯汀分校John B Goodenough教授、纽约州立大学宾汉姆顿分校M.stanley Whittlingham教授和日本化学家Akira Yoshino，以表彰其在锂离子电池的发展方面作出的贡献。

 

 

他们创造了一个可再充电的世界。

 

2019年诺贝尔化学奖用于奖励锂离子电池的发展。这种重量轻、可再充电且功能强大的电池，如今被用于从手机到笔记本电脑和电动汽车的各个领域。它还可以储存大量来自太阳能和风能的能源，使一个无化石燃料的社会成为可能。

 

全球都在使用锂离子电池来为我们用于交流、工作、学习、听音乐和搜寻知识的便携式电子设备提供动力。锂电池还使远程电动汽车的发展和太阳能、风能等可再生能源的储存成为可能。

 

锂离子电池的基础是在20世纪70年代的石油危机期间奠定的。Stanley Whittingham致力于开发可以实现无化石燃料能源技术的方法。他开始研究超导体，并发现了一种能量极其丰富的材料。Whittingham用这种材料在锂电池中制造了一种创新性的阴极。这是由二硫化钛制成的。它在分子水平上拥有可容纳插入式锂离子的空间。

 

John Goodenough曾预测，如果用一种金属氧化物而不是金属硫化物来制造阴极，那么它将具有更大的潜力。经过系统的研究，他在1980年证明，嵌入锂离子的氧化钴以产生高达4伏特的电压。这是一个重要的突破，将带来更加强大的电池。

 

以Goodenough的阴极为基础，Akira Yoshino在1985年创造了第一个商业上可行的锂离子电池。他没有在阳极使用活性锂，而是利用了石油焦。石油焦是一种碳材料，像阴极的钴氧化物一样，可插入锂离子。

 

由此带来的是一种重量轻、耐磨的电池。这种电池在性能恶化之前可以充电数百次。锂离子电池的优点是，它们不是基于分解电极的化学反应，而是基于锂离子在正极和负极之间来回流动。

 

自1991年首次进入市场以来，锂离子电池已经彻底改变了我们的生活。它们为无电线、无化石燃料的社会奠定了基础，并为人类带来了最大的福祉。

 

获奖者简介

 

约翰·B·古迪纳夫（John B. Goodenough），1922年生于德国耶拿。1952年从美国芝加哥大学博士毕业。现为得克萨斯大学奥斯汀分校机械工程和材料科学教授。

 

M·斯坦利·威廷汉（M. Stanley Whittingham），1941年生于英国。1968年从英国牛津大学博士毕业。现为纽约州立大学宾厄姆顿大学特聘教授。

 

吉野彰（Akira Yoshino）, 1948年出生于日本吹田市。2005年从大阪大学博士毕业。现为东京旭化成株式会社名誉研究员、名古屋明治大学教授。

 

来源：科学网

 

延伸阅读：

 

锂电领域的那些牛人 之 Stanley Whittingham

 

说起锂电之父，大家可能第一个想到的是John Goodenough. 可是真的论研究的先后，Stanley Whittingham的名气并没有John Goodenough那么响亮。可是，他却在某种意义上才是锂离子电池真正的开山鼻祖。2015年，汤森路透发布的“诺贝尔奖得主预测”名单中，Stanley Whittingham的名字赫然在列。

 

 

20世纪70年代，Whittingham就职于美国石油巨头Exxon公司，也就是在那里，他开发了锂离子电池的雏形：以TiS2为正极，Li-Al合金为负极的基于锂离子嵌入式反应的二次电池。由于负极锂金属存在一系列的安全问题，TiS2电池的商业化并不成功。但是Whittingham提出的这种新的电池工作原理——（嵌入）intercalation，无疑成为了之后新式锂离子电池成功商业化的基石。后来科学家们在嵌入式原理的基础上，寻找其它正负极材料，直到1991年，John Goodenough和Sony公司合作，成功将LiCoO2-石墨电池商业化，这种电池沿用至今，并且仍然是锂电市场上的主流产品。

 

以下是Whittingham教授1976年发表在Science杂志上的文章，大家感兴趣可以了解一下锂离子电池最早期的研究工作。

1968年，Whittingham在牛津大学化学系念完本硕博，离开自己的家乡英国搬到了美国，在斯坦福大学做了几年博后，然后在Exxon的研发部门工作到1984年。从那之后，Whittingham就一直是美国纽约州宾汉顿大学（Binghamton）化学系和材料科学工程系的教授。博主今年有幸在学术会议中见到Whittingham教授本人，从他的报告中也受益颇多。教授年近八十，依然活跃在学术圈，讲起自己的研究工作也是神采奕奕。https://www.binghamton.edu/chemistry/people/whittingham/whittingham.html

 

Whittingham教授最高引用（4216次）的文章是发表在Chemical Review上的一篇综述，介绍了锂离子电池，尤其是正极材料的研发历史和未来走向。

近几年Whittingham课题组重点研究在一种新的锂电正极材料VOPO4，这种材料和已经产业化的LiFePO4类似，都是多阴离子过渡态金属化合物，比起传统的氧化物，它们具有优异的安全性能，价格也比使用Co的LiCoO2，NMC，NCA要便宜很多。与LiFePO4不同的是，VOPO4理论上可以嵌入2Li+/V，也就意味着比电容量可以接近LiFePO4的两倍。当然从他们发表的工作中也能看出，要完全可逆地使用V3+/V4+和V4+/V5+两对氧化还原从而可逆地脱锂嵌锂，还有许多问题有待解决。

 

 

来源：曾林科学网博客

 

 

北京时间10月8日下午5时45分许，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2019年诺贝尔物理学奖授予普林斯顿大学教授James Peebles，以表彰他“在物理宇宙学的理论发现”，以及日内瓦大学的Michel Mayor教授和日内瓦大学教授兼剑桥大学教授Didier Queloz，以表彰他们“发现了一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星”。

 

他们将分享900万瑞典克朗（约合人民币697万元）的奖金。

 

 

 

2019年诺贝尔生理学或医学奖揭晓。

 

William G. Kaelin Jr., Sir Peter J. Ratcliffe, Gregg. L. Semenza获奖，获奖理由：发现了细胞如何感知和适应氧气的可用性。

 

来源：Internet

关键词： 诺贝尔奖