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當地時間9日,北京時間9日17時45分許,瑞典皇家科學院宣布,將2019年諾貝爾化學獎授予約翰·B·古迪納夫(John B. Goodenough)、M·斯坦利·威廷漢(M. Stanley Whittingham )、吉野彰(Akira Yoshino),以此獎勵三人在鋰離子電池方面的貢獻。
鋰離子電池是第一個真正的輕量級電池,它為移動電話、起搏器等便攜式電子產品鋪平了道路。三位獲獎者都在鋰離子電池的發展中發揮了關鍵作用。
20世紀70年代初,威廷漢開發了第一塊功能性電池,他利用鋰的巨大動力來釋放它的外層電子。古迪納夫將鋰電池的潛力提高了一倍,為更高效的電池創造了合適的條件。而吉野彰成功地將純鋰從電池中去除,取而代之的是鋰離子,鋰離子比純鋰更安全。
巴斯大學的賽弗(Saiful Islam)教授告訴《衛報》,“在我看來,這個獎項來得太遲了,很高興材料化學的這個重要領域得到了諾貝爾獎的認可。”同樣,倫敦大學學院的材料科學家馬克·麥道尼克(Mark Miodownik)教授也十分感概:“我很高興鋰離子電池終於被認可了!這是影響地球上每個人現代生活的最具影響力的材料科學之一。同樣值得注意的是,儘管鋰離子電池已經有30年的歷史,但即使是現在,它也沒有因為更好的電池技術而黯然失色。”
約翰·B·古迪納夫出生於1922年,現任美國得州大學奧斯汀分校機械工程和材料科學教授。現年97歲高齡的古迪納夫成功刷新了諾貝爾獎得主的最大年齡。作為“鋰電池之父”,
古迪納夫與水島公一於1980年發現了鋰離子電池的陰極材質鈷酸鋰(LiCoO2)。1983年,古迪納夫發現錳尖晶石是優良的正極材料,錳尖晶石於2013年正式運用於商業電池。他的研究大大推動了鋰電池向體積更小、容積更大、使用方式更穩定的方向轉變。
同時,古迪納夫還開啟了電子設備便攜化的進程。他在最近接受《泰晤士報》採訪時表示:“在我們開發電池的時候,我們就只是想着去做這件事。我不知道電氣工程師會怎麼利用這些電池。我真的沒想到會有手機、攝像機和其他東西。”
M•斯坦利•威廷漢於1941年出生於英國,1968年英國牛津大學博士畢業,現任紐約州立大學賓漢姆頓大學材料研究所和材料科學與工程專業主任及特聘教授。鋰離子電池的基礎是在20世紀70年代的石油危機期間奠定的。威廷漢致力於開發可以實現無化石燃料能源技術的方法。他開始研究超導體,並發現了一種能量極其豐富的材料,他用這種材料在鋰電池中製造了一個創新的陰極。威廷漢還用金屬鋰製造了電池的負極——陽極,而金屬鋰更傾向於釋放電子。這使得它非常適合在電池中使用。這個裝置能夠釋放2伏多一點的電壓,但是金屬鋰使它爆炸了。
日本化學家吉野彰是現代鋰離子電池(LIB)的發明者,曾獲得工程學界最高榮譽全球能源獎與查爾斯·斯塔克·德雷珀獎。現任旭化成研究員、名城大學教授,獲紫綬褒章表彰。1980年代,因應手機與筆記型電腦進入全球發展期,“高容量小型可充電電池”成為迫切需求。吉野彰於1981年着手研究,挑戰聚乙炔鋰電池難以克服的體積大、不穩定問題。1983年,吉野運用鈷酸鋰(LiCoO2)開發陰極,運用聚乙炔開發陽極,在1983年制出世界第一個可充電鋰離子電池的原型。1985年,吉野彰確立了可充電含鋰鹼性鋰離子電池(LIB)的基本概念,並取得日本註冊專利。鋰離子電池最終於1991年由索尼的西美緒團隊首次商業化。
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歷屆諾貝爾化學獎的小數據(1901年-2018年)
1901年至2018年,諾貝爾化學獎共頒布了110次。期間1916、1917、1919、1924、1933、1940、1941和1942共8年未頒發。
1901年至2018年,諾貝爾化學獎共產生了181位獲得者,其中弗雷德里克•桑格是唯一一位獲得過兩次諾貝爾化學獎的人,分別在1958年和1980年。這樣看來,實際上獲得諾貝爾化學獎的人數共計180人。
歷史上共有5名女性獲得過諾貝爾化學獎。1911年,瑪麗•居里獲諾貝爾化學獎。1935年,伊雷娜•約里奧-居里和丈夫弗雷德里克約里奧-居里一同獲獎。1964年,英國生物化學家多蘿西 瑪麗 霍奇金獲獎。2009年,以色列科學家阿達•約納特和另外兩名男性一同獲獎。2018年,美國科學家弗朗西斯•阿諾德和另外兩名男性一同獲獎。
居里夫婦一家稱得上是諾獎專業戶。1903年,瑪麗•居里和丈夫皮埃爾•居里共同獲得諾貝爾物理學獎。1911年,瑪麗•居里獲諾貝爾化學獎。1935年,瑪麗•居里的女兒伊雷娜•約里奧-居里和丈夫弗雷德里克•約里奧-居里獲得諾貝爾化學獎。
諾貝爾化學獎最年輕的得主是弗雷德里克•約里奧-居里。1935年,他與妻子伊雷娜•約里奧-居里一同獲獎,當時他年僅35歲。1934年,弗雷德里克•約里奧-居里和妻子在《自然》雜誌上發表一篇名為《一種新型放射性元素的人工產生》的論文。憑藉這篇論文,夫妻二人榮獲了1935年的諾貝爾化學獎。
諾貝爾化學獎最年長的獲得者是美國化學家約翰•芬恩,他於2002年被授予諾貝爾化學獎,因開發用於生物大分子質譜分析的軟解吸電離方法獲得該獎。芬恩時年85歲。
歷史上曾有2位華人榮獲諾貝爾化學獎。1986年,化學家李遠哲與美國哈佛大學的達德利•赫希巴赫、加拿大多倫多大學的約翰•波拉尼共同獲得諾貝爾化學獎。李遠哲於1936年生於中國台灣省新竹市,1974年加入美國國籍,1994年放棄美國國籍回到台灣,是第一位獲得諾貝爾化學獎的中國人。
另一位是美籍華裔化學家錢永健,他曾於2008年與美國生物學家馬丁•沙爾菲、日本有機化學家下村修共同獲得諾貝爾化學獎,以表彰他們在綠色熒光蛋白方面的研究。錢永健1952年生於美國紐約,祖籍浙江杭州,是中國導彈之父錢學森的堂侄。曾任美國國家科學院院士,美國國家醫學院院士,美國藝術與科學院院士。
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