刚刚,瑞典皇家科学院决定将2019年诺贝尔化学奖授予美国德州大学奥斯汀分校的John B. Goodenough教授,纽约州立大学Binghamton分校的M. Stanley Whittingham教授,以及日本旭化成公司化学家Akira Yoshino,以表彰他们在锂电池研究开发方面的卓越贡献。这种轻量级的可充电的强大电池如今用于从手机到笔记本电脑和电动汽车等各种设备。
它还可以存储来自太阳能和风能的大量能量,使得我们有可能进入一个无化石燃料的社会。
Whittingham的锂电池的优点在于,锂离子储存在负极的二硫化钛中。当使用电池时,锂离子从正极的金属锂流向负极的二硫化钛。当电池充电时,锂离子又会回流。Goodenough使用钴酸锂作为锂离子电池的正极。这使得锂电池的电势成倍增加,变得更加强大。
Akira Yoshino开发了第一种商业上可用的锂离子电池。他在正极使用了Goodenough的钴酸锂材料,在负极使用了一种碳材料,其中也可以嵌入锂离子。这种电池的功能不是基于任何有害的化学反应。相反,锂离子在电极之间来回流动,这使得电池寿命更长。
Goodenough教授出生于1922年7月25日,今年已97岁高龄。他被称为“锂电之父”,因为英文名为Goodenough,他也常常被称为“足够好”先生。多年来,对于他获得诺贝尔奖的呼声一直甚高。今天他超越2018年诺贝尔物理学奖得主Arthur Ashkin(获奖时96岁),成为获奖时年龄最高者。
Goodenough在47岁第一次接触电化学时,如今司空见惯的锂电池还存在诸多安全隐患,简直是易燃易爆炸的代名词。在漫长的研究生涯中,Goodenough大量地研究了金属氧化物材料,逐渐发现了更为合适的锂电池正极材料——钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂,从而使得锂电池变得安全又实用。