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(xué)獎成果

從智能手機(jī)、筆記本電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品，到電動車和風(fēng)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(jìn)的發(fā)明終于獲得諾貝爾獎的認(rèn)可。瑞典皇家科學(xué)院9日宣布，將2019年諾貝爾化學(xué)獎授予來自美國的科學(xué)家約翰·古迪納夫、斯坦利·惠廷厄姆和日本科學(xué)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(xiàn)。

本屆諾貝爾化學(xué)獎花落鋰離子電池可謂眾望所歸。早在20世紀(jì)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(jì)90年代起，鋰離子電池開始大規(guī)模進(jìn)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(diǎn)。

20世紀(jì)70年代的石油危機(jī)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(dāng)時正致力于超導(dǎo)體研發(fā)的惠廷厄姆創(chuàng)新地使用二硫化鈦?zhàn)鳛殛帢O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(xué)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(xiàn)了“足夠好”的新靈感。這位創(chuàng)造了諾獎獲得者高齡新紀(jì)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(xué)深造獲物理學(xué)博士學(xué)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)。