2019年诺贝尔化学奖授予开发出锂离子电池的三位科学家

瑞典皇家科学院周三(10月9日)在斯德哥尔摩宣布,约翰·B·古德纳夫(John B. Goodenough)、M·斯坦利·惠廷汉姆(M. Stanley Whittingham)和吉野彰(Akira Yoshino)因开发出轻型锂离子电池而共同获得2019年诺贝尔化学奖。

2019年诺贝尔化学奖授予开发出锂离子电池的三位科学家

这种可充电电池为移动电话和笔记本电脑等无线电子产品奠定了基础。它还使一个无化石燃料的世界成为可能,因为它被用于从为电动汽车提供动力到储存可再生能源的各种用途。

一种元素很少在戏剧中扮演核心角色,但2019年诺贝尔化学奖的故事中有一个明确的主角:锂,一种在大爆炸的最初几分钟内产生的古老元素。1817年,当瑞典化学家约翰·奥古斯特·阿尔夫韦德森和乔恩·雅各布·贝采利乌斯从斯德哥尔摩群岛乌托矿的矿物样本中提纯出这种物质时,人类才意识到它的存在。

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贝采里乌斯将这种新元素命名为“lithos”,这个词在希腊语中是石头的意思。尽管它的名字很重,但它是最轻的固体元素,这就是为什么我们几乎没有注意到我们现在携带的手机。

但是,瑞典化学家实际上并没有发现纯金属锂,而是发现了一种盐形式的锂离子。纯锂已经引发了许多火灾警报,这样的例子在生活中我们可以看到;它是一种不稳定的元素,必须储存在石油中,这样才不会与空气发生反应。

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20世纪70年代初,斯坦利·惠廷汉姆(Stanley Whittingham)开发了第一块功能齐全的锂电池,他利用锂的巨大动力来释放它的外层电子。1980年,约翰·B·古德纳夫(John Goodenough)将电池的潜能提高了一倍,为更强大、更实用的电池创造了合适的条件。1985年,吉野彰(Akira Yoshino)成功地从电池中去除纯锂,而是完全基于锂离子,因为锂离子比纯锂更安全。这使得电池在实际中是可行的。锂离子电池给人类带来了最大的好处,因为它使笔记本电脑、移动电话、电动汽车以及太阳能和风能的储存成为可能。


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