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2019诺贝尔化学奖揭晓

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摘要: 当地时间9日,北京时间9日17时45分许,瑞典皇家科学院宣布,将2019年诺贝尔化学奖授予约翰·B·古迪纳夫(John B. Goodenough)、M·斯坦利·威廷汉(M. Stanley Whittingham )、吉野彰(Akira Yoshino),以此奖励三人在锂离子电池方面的贡献。
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当地时间9日,北京时间9日17时45分许,瑞典皇家科学院宣布,将2019年诺贝尔化学奖授予约翰·B·古迪纳夫(John B. Goodenough)、M·斯坦利·威廷汉(M. Stanley Whittingham )、吉野彰(Akira Yoshino),以此奖励三人在锂离子电池方面的贡献。


2019诺贝尔化学奖


锂离子电池是第一个真正的轻量级电池,它为移动电话、起搏器等便携式电子产品铺平了道路。三位获奖者都在锂离子电池的发展中发挥了关键作用。


2019诺贝尔化学奖


20世纪70年代初,威廷汉开发了第一块功能性电池,他利用锂的巨大动力来释放它的外层电子。古迪纳夫将锂电池的潜力提高了一倍,为更高效的电池创造了合适的条件。而吉野彰成功地将纯锂从电池中去除,取而代之的是锂离子,锂离子比纯锂更安全。


2019诺贝尔化学奖


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巴斯大学的赛弗(Saiful Islam)教授告诉《卫报》,“在我看来,这个奖项来得太迟了,很高兴材料化学的这个重要领域得到了诺贝尔奖的认可。”同样,伦敦大学学院的材料科学家马克·麦道尼克(Mark Miodownik)教授也十分感概:“我很高兴锂离子电池终于被认可了!这是影响地球上每个人现代生活的最具影响力的材料科学之一。同样值得注意的是,尽管锂离子电池已经有30年的历史,但即使是现在,它也没有因为更好的电池技术而黯然失色。”


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约翰·B·古迪纳夫出生于1922年,现任美国得州大学奥斯汀分校机械工程和材料科学教授。现年97岁高龄的古迪纳夫成功刷新了诺贝尔奖得主的最大年龄。作为“锂电池之父”,

古迪纳夫与水岛公一于1980年发现了锂离子电池的阴极材质钴酸锂(LiCoO2)。1983年,古迪纳夫发现锰尖晶石是优良的正极材料,锰尖晶石于2013年正式运用于商业电池。他的研究大大推动了锂电池向体积更小、容积更大、使用方式更稳定的方向转变。

同时,古迪纳夫还开启了电子设备便携化的进程。他在最近接受《泰晤士报》采访时表示:“在我们开发电池的时候,我们就只是想着去做这件事。我不知道电气工程师会怎么利用这些电池。我真的没想到会有手机、摄像机和其他东西。”


M•斯坦利•威廷汉于1941年出生于英国,1968年英国牛津大学博士毕业,现任纽约州立大学宾汉姆顿大学材料研究所和材料科学与工程专业主任及特聘教授。锂离子电池的基础是在20世纪70年代的石油危机期间奠定的。威廷汉致力于开发可以实现无化石燃料能源技术的方法。他开始研究超导体,并发现了一种能量极其丰富的材料,他用这种材料在锂电池中制造了一个创新的阴极。威廷汉还用金属锂制造了电池的负极——阳极,而金属锂更倾向于释放电子。这使得它非常适合在电池中使用。这个装置能够释放2伏多一点的电压,但是金属锂使它爆炸了。


日本化学家吉野彰是现代锂离子电池(LIB)的发明者,曾获得工程学界最高荣誉全球能源奖与查尔斯·斯塔克·德雷珀奖。现任旭化成研究员、名城大学教授,获紫绶褒章表彰。1980年代,因应手机与笔记型电脑进入全球发展期,“高容量小型可充电电池”成为迫切需求。吉野彰于1981年着手研究,挑战聚乙炔锂电池难以克服的体积大、不稳定问题。1983年,吉野运用钴酸锂(LiCoO2)开发阴极,运用聚乙炔开发阳极,在1983年制出世界第一个可充电锂离子电池的原型。1985年,吉野彰确立了可充电含锂碱性锂离子电池(LIB)的基本概念,并取得日本注册专利。锂离子电池最终于1991年由索尼的西美绪团队首次商业化。


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历届诺贝尔化学奖的小数据(1901年-2018年)


1901年至2018年,诺贝尔化学奖共颁布了110次。期间1916、1917、1919、1924、1933、1940、1941和1942共8年未颁发。


1901年至2018年,诺贝尔化学奖共产生了181位获得者,其中弗雷德里克•桑格是唯一一位获得过两次诺贝尔化学奖的人,分别在1958年和1980年。这样看来,实际上获得诺贝尔化学奖的人数共计180人。


历史上共有5名女性获得过诺贝尔化学奖。1911年,玛丽•居里获诺贝尔化学奖。1935年,伊雷娜•约里奥-居里和丈夫弗雷德里克约里奥-居里一同获奖。1964年,英国生物化学家多萝西 玛丽 霍奇金获奖。2009年,以色列科学家阿达•约纳特和另外两名男性一同获奖。2018年,美国科学家弗朗西斯•阿诺德和另外两名男性一同获奖。


居里夫妇一家称得上是诺奖专业户。1903年,玛丽•居里和丈夫皮埃尔•居里共同获得诺贝尔物理学奖。1911年,玛丽•居里获诺贝尔化学奖。1935年,玛丽•居里的女儿伊雷娜•约里奥-居里和丈夫弗雷德里克•约里奥-居里获得诺贝尔化学奖。


诺贝尔化学奖最年轻的得主是弗雷德里克•约里奥-居里。1935年,他与妻子伊雷娜•约里奥-居里一同获奖,当时他年仅35岁。1934年,弗雷德里克•约里奥-居里和妻子在《自然》杂志上发表一篇名为《一种新型放射性元素的人工产生》的论文。凭借这篇论文,夫妻二人荣获了1935年的诺贝尔化学奖。


诺贝尔化学奖最年长的获得者是美国化学家约翰•芬恩,他于2002年被授予诺贝尔化学奖,因开发用于生物大分子质谱分析的软解吸电离方法获得该奖。芬恩时年85岁。


历史上曾有2位华人荣获诺贝尔化学奖。1986年,化学家李远哲与美国哈佛大学的达德利•赫希巴赫、加拿大多伦多大学的约翰•波拉尼共同获得诺贝尔化学奖。李远哲于1936年生于中国台湾省新竹市,1974年加入美国国籍,1994年放弃美国国籍回到台湾,是第一位获得诺贝尔化学奖的中国人。


另一位是美籍华裔化学家钱永健,他曾于2008年与美国生物学家马丁•沙尔菲、日本有机化学家下村修共同获得诺贝尔化学奖,以表彰他们在绿色荧光蛋白方面的研究。钱永健1952年生于美国纽约,祖籍浙江杭州,是中国导弹之父钱学森的堂侄。曾任美国国家科学院院士,美国国家医学院院士,美国艺术与科学院院士。


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