[豪爵]2019诺贝尔化学奖揭晓:锂电池彻底改变了我们的糊口

时间:2020-01-02 21:31:21 作者:深圳市一行网络科技有限公司 热度:99℃
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北京时候10月9日动静,2019年诺贝尔化学奖揭晓:美国德州年夜学奥斯汀分校传授John B. Goodenough,美国纽约州立年夜学宾汉姆顿分校传授M. Stanley Whittingham以及日本名城年夜学传授吉野彰(Akira Yoshino)获奖,以表扬他们“在发现锂电池过程中做出的进献”。

他们缔造了一个可充电的世界

2019年度诺贝尔化学奖奖励锂电池的发现。这种轻便,可充电且机能强劲的电池今天早已进进平常苍生家,被每一部手机,笔记本和其他电子设备所利用。它还能用于存储太阳能和风能,从而让构建一个零化石燃料利用的社会成为可能。

锂电池被全球规模被被普遍用于为便携式电子设备供给电力,方面我们通信,工作,开展研究,听音乐,或者检索常识。锂电池的发现还让可以长间隔行驶的电动汽车研发成为可能,同时它也被普遍用于可再生能源,如太阳能和风能的存储。

锂电池的研发根本在1970年月的石油危机时代被构建起来。那时,Stanley Whittingham正致力于研制一种可以解脱石油燃料的能源手艺。他最先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,操纵这种材料,他将这种材料缔造性的用于建造锂电池的阴极。这是利用二硫化钛建造的,在分子层面上,其内部空地可以容纳锂离子。

电池的正极部门由金属锂制成。锂有很强的开释电子的驱动力。这就形成了一个具有庞年夜电势的电池,方才跨越2伏特。然而,金属锂是活性的,电池爆炸的风险太年夜,在贸易上并不成行。

John Goodenough猜测,假如用一种金属氧化物而不是金属硫化物来制造阴极,那么电池将具有更年夜的电势。颠末系统的研究,在1980年,他证实了嵌进锂离子的氧化钴可以发生高达4伏特的电压。这是一个主要的冲破,将带来更壮年夜的电池。

以Goodenough的阴极为根本,吉野彰在1985年发现了第一个贸易上可行的锂离子电池。他没有在阳极利用活性锂,而是利用石油焦,这是一种碳材料,像阴极的钴氧化物一样,可以插进锂离子。

于是,研究者获得了一种重量轻且耐用的电池,在机能衰竭之前可以充电数百次。锂离子电池的长处是,它们不是基于分化电极的化学反映,而是基于锂离子在正极和负极之间往返活动。

自1991年初次投进市场以来,锂离子电池已经彻底改变了我们的糊口。它们为无线通信和成立无化石燃料社会奠基了根本,为人类带来了庞年夜的好处。

此前,美国化学会周刊《化学化工新闻》(C&EN)做出了相当正确的猜测。那时该期刊暗示,本年的化学奖很有可能会在电池研究、基因编纂手艺、金属有机框架材料研究等改变人类世界糊口的三年夜范畴中发生,并猜测本年的获奖者可能会是97岁高龄的“锂电池之父”、美国德州年夜学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)机械工程系传授古迪纳夫(John B。Goodenough)。

20世纪70年月初,斯坦利惠廷汉姆(Stanley Whittingham,本年的化学奖得主)开辟出第一块可工作的锂电池时,他操纵锂的庞年夜动力开释其外部电子。

锂离子电池已经彻底改变了我们的糊口,并被用于从手机到笔记本电脑和电动汽车的所有范畴。经由过程他们的工作,本年的化学获奖者奠基了无线、无化石燃料社会的根本。


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