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目前,三个诺贝尔科学奖均已发布,化学奖的成果显得最接地气。

目前,三个诺贝尔科学奖均已发布,化学奖的成果显得最接地气。

  据悉,锂电池的研发基础在1970年代的石油危机期间被构建起来。当时,Stanley Whittingham正致力于研制一种可以摆脱石油燃料的能源技术。他开始对超导体材料进行研究,并很快发现了一种极端富能的材料,利用这种材料,他将这种材料创造性的用于制作锂电池的阴极。这是使用二硫化钛制作的,在分子层面上,其内部空隙可以容纳锂离子。

今年生理或医学奖的成果是细胞对低氧气水平进行侦测并响应的机制,目前该研究尚处于实验室阶段早期。物理奖奖励理论宇宙学的贡献和太阳系外行星的发现,这些与普通人的生活非常遥远。但化学奖的成果锂电池早已大规模商业化,改变了科技行业和现代商业,日常生活中也非常普遍,从手机、PC甚至新能源汽车上都能看到。

目前,三个诺贝尔科学奖均已发布,化学奖的成果显得最接地气。

锂电池分为两种:一种是锂金属电池,1912年最早由吉尔伯特·牛顿·路易士(Gilbert N. Lewis)提出并研究。另一种锂离子电池,最早在70年代由惠廷厄姆提出并研究。今天通常所说的锂电池,基本均为锂离子电池,今年三位诺奖得主的贡献也均在这个领域。

在三个科学奖当中,化学奖显得最不纯粹,被不少科学家戏称为“诺贝尔理科综合奖”。诺贝尔化学奖经常发给生物学方面的成就,十多位物理学家也曾染指这一奖项,甚至还有数学家获得这一荣誉。1998年化学奖就颁给了美国物理学家瓦尔特·科恩和英国数学家约翰·波普,因其向人们展示了数学、物理和化学学科的交叉和融合取得的重大成果。

  电池的正极部分由金属锂制成。锂有很强的释放电子的驱动力。这就形成了一个具有巨大电势的电池,刚刚超过2伏特。然而,金属锂是活性的,电池爆炸的风险太大,在商业上并不可行。

  John Goodenough预测,如果用一种金属氧化物而不是金属硫化物来制造阴极,那么电池将具有更大的电势。经过系统的研究,在1980年,他证明了嵌入锂离子的氧化钴可以产生高达4伏特的电压。这是一个重要的突破,将带来更强大的电池。

设立诺贝尔奖的阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔本人,也是一个化学家。诺贝尔化学奖的设立,旨在奖励颁发在化学有重要发现和改良的人,连同物理奖均由斯德哥尔摩瑞典科学院决定。

  自1991年首次投入市场以来,锂电池被广泛用于为便携式电子设备提供电力,被用于从手机到笔记本电脑和电动汽车的所有领域,同时它也被广泛用于可再生能源,如太阳能和风能的存储,彻底改变了人们的生活。

  以Goodenough的阴极为基础,吉野彰在1985年发明了第一个商业上可行的锂离子电池。他没有在阳极使用活性锂,而是使用石油焦,这是一种碳材料,像阴极的钴氧化物一样,可以插入锂离子。

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  以Goodenough的阴极为基础,吉野彰在1985年发明了第一个商业上可行的锂离子电池。他没有在阳极使用活性锂,而是使用石油焦,这是一种碳材料,像阴极的钴氧化物一样,可以插入锂离子。

  据悉,锂电池的研发基础在1970年代的石油危机期间被构建起来。当时,Stanley Whittingham正致力于研制一种可以摆脱石油燃料的能源技术。他开始对超导体材料进行研究,并很快发现了一种极端富能的材料,利用这种材料,他将这种材料创造性的用于制作锂电池的阴极。这是使用二硫化钛制作的,在分子层面上,其内部空隙可以容纳锂离子。