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诺贝尔颁奖第三天 化学奖授予美英日科学家

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赢得2019年诺贝尔化学奖的三位科学家(诺贝尔奖网站图片)

瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会于10月9日宣布, 将2019年的诺贝尓化学奖授予三位参与锂离子电池开发的科学家,他们是美国固体物理学家约翰•B•古迪纳夫(John B Goodenough)、目前在美国纽约上州宾厄姆顿大学工作的英国化学家M •斯坦利• 惠廷汉姆(M. Stanley Whittingham )和日本化学家吉野彰(Akira Yoshion )。

该委员会介绍说, 现年97岁的古迪纳夫教授目前是美国德州大学奥斯汀分校机械工程和材料科学教授,他也是最年长的诺贝尔获奖者;惠廷汉姆教授是美国上州宾厄姆顿大学一位化学系教授,也是该大学材料科学与工程研究所的所长;吉野彰教授则是日本名城大学的教授,旭化成公司的研究员, 他曾经由于在学术领域做出杰出贡献而被日本政府授予紫绶褒章。

该委员会称赞道,他们三位科学家发明的轻巧的锂离子电池不但可反复充电而且功能强大,这种电池已经被人类运用于从手机、笔记本电脑到电动车等多种产品之中,“创造了一个可反复充电的世界”, 而且由于其可存储巨大的可再生的太阳能和风能的性能,令人类社会远离化石燃料成为一种可能。

锂离子电池的理论最早是由当时正在埃克森工作的惠汀汉姆提出的,他当时采用硫化钛为正极材料, 金属锂为负极材料制成了首个锂离子电池。然而由于金属锂是一种具有高度反应性的元素,在正常大气条件下与氧气和水反应后会发生燃烧,因此其在电池中的存在会产生安全隐患,随后科学家将研究方向转移到能够代替金属锂,而且又能够接受和释放锂离子的、类似于锂钴氧化物、锂锰酸、镍酸锂、磷酸锂铁等锂聚合物上。

古迪纳夫教授于1980年在英国牛津大学工作时,曾经与日本学者水岛公一和吉野彰等人共同发现了锂离子电池的阴极物质钴酸锂(LiCoO2 ), 并于1983年发现价格低廉、性能稳定、导电优良的锰尖晶石是优良的锂电池正极材料,因为其分解温度高,而且即使出现短路、充电过度也能够避免发生燃烧和爆炸的危险,他们还发现锰尖晶石会在循环充电后性能变弱的风险能够通过改变材料的化学性能而得到克服。1989年,古迪纳夫教授又发现类似于硫酸盐的聚电解质的正极由于其电磁感应,能够产生更高的电压。

吉野彰教授除了于1980年用钴酸锂开发了锂离子电池的阴极之后, 还于1985年与同行在克服了诸多技术问题之后,清除了锂离子电池中的金属锂,并因此确立了可充电的含锂的碱性锂离子电池的概念,因此而取得了日本专利。

三名科学家将平分900万瑞典克朗的奖金。

诺贝尔奖委员会还将于明、后两日揭晓文学奖与和平奖的赢家,经济学奖得主则将于14日揭晓。

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