新華社斯德哥爾摩10月9日電 科普：創(chuàng)造可充電的綠色新世界——解讀2019年諾貝爾化學獎成果

  從智能手機,、筆記本電腦等消費電子產(chǎn)品,，到電動車和風能、太陽能等大型儲能裝置,，如今鋰離子電池已成為我們生活中不可或缺的“能量源”,。

  小電池大作用,，這個推動人類社會前進的發(fā)明終于獲得諾貝爾獎的認可。瑞典皇家科學院9日宣布,，將2019年諾貝爾化學獎授予來自美國的科學家約翰·古迪納夫,、斯坦利·惠廷厄姆和日本科學家吉野彰，以表彰他們在鋰離子電池研發(fā)領(lǐng)域作出的貢獻,。

  本屆諾貝爾化學獎花落鋰離子電池可謂眾望所歸。早在20世紀70,、80年代,，三位獲獎研究者就確立了現(xiàn)代鋰離子電池的基本框架，20世紀90年代起,，鋰離子電池開始大規(guī)模進入市場,，如今已幾乎無處不在。

  鋰離子電池主要由陰極,、陽極,、電解液、隔膜、外電路等部分組成,，依靠鋰離子在陰陽極之間的移動產(chǎn)生電流,。電池陰陽極材料的選擇對于能效和安全性至關(guān)重要。目前最普遍的可充電鋰離子電池,，使用鈷酸鋰材料為陰極,，碳材料為陽極，具有能量密度高,、循環(huán)壽命長,、安全可靠等優(yōu)點。

  20世紀70年代的石油危機催生了對新能源儲能的需求,，也推動了電池研發(fā),，為未來鋰離子電池打下基礎(chǔ)。當時正致力于超導體研發(fā)的惠廷厄姆創(chuàng)新地使用二硫化鈦作為陰極材料存儲鋰離子,，以金屬鋰作為部分陽極材料,，制成了首個新型電池。但由于金屬鋰化學特性過于活潑,，這種電池具有易爆炸的潛在危險,。

  這時，正如其名的意譯“足夠好”（Goodenough）一樣,，古迪納夫貢獻了“足夠好”的新靈感,。這位創(chuàng)造了諾獎獲得者高齡新紀錄的老人曾作為航空氣象兵參加二戰(zhàn)，戰(zhàn)后又赴美國芝加哥大學深造獲物理學博士學位,。他在1980年發(fā)現(xiàn),，用鈷酸鋰作為陰極材料，比之前的二硫化鈦更適合存儲鋰離子,。目前,，97歲的古迪納夫仍在致力于電池研發(fā)。

  在遠隔重洋的日本,，吉野彰研發(fā)的陽極材料和古迪納夫的陰極材料形成“天作之合”,。吉野彰發(fā)現(xiàn)，石油焦炭可作為更好的陽極,，但因找不到合適的陰極材料而苦惱,。直到他讀到古迪納夫的論文，才興奮地說“他的發(fā)現(xiàn)給了我所需要的一切”,。至此,，以鈷酸鋰為陰極，以碳材料為陽極的鋰離子電池誕生了,。

  1991年,，兩人合作發(fā)明的鋰離子電池正式上市銷售,，它輕巧耐用、安全可靠,，在性能下降前可充放電數(shù)百次,。

  當獲獎后接受采訪回答研究初衷時，吉野彰說自己完全是“好奇心驅(qū)使”,，研究是一個漫長的過程,，“我只不過是嗅出了潮流發(fā)展的方向，你可以說我的嗅覺很好”,。

  諾貝爾委員會成員奧洛夫·拉姆斯特倫評價獲獎成果時說：“這一神奇電池所帶來的巨大的,、驚人的社會影響有目共睹?！敝Z貝爾委員會還說,，獲獎研究有助于我們從由化石燃料驅(qū)動的生活方式轉(zhuǎn)向由電能驅(qū)動的生活方式，對于應對氣候變化也至關(guān)重要,。

  值得一提的是,，本次諾貝爾化學獎頒給鋰離子電池研究，再度印證了諾貝爾獎對跨學科研究的日益重視,。諾貝爾委員會在頒獎現(xiàn)場接受新華社記者提問時說,，未來可能更多的新發(fā)現(xiàn)來自于多學科的研究合作，我們看到了化學和生物,、物理相結(jié)合,，可能還會有科學與工程、設(shè)計的結(jié)合,。