导读

　　当地时间10月9日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2019年诺贝尔化学奖颁发给3位科学家，分别为美国科学家约翰·B·古迪纳夫（John B. Goodenough）、英国科学家M·斯坦利·威廷汉（M. Stanley Whittingham ）以及日本科学家吉野彰（Akira Yoshino），以表彰他们在锂离子电池方面的研究成果。

　　当前，锂离子电池在全球范围内用于为便携式电子设备供电。我们使用这些便携式电子设备进行通讯、工作、学习、听音乐和寻找知识。锂电池还促进了远程电动汽车的开发以及来自可再生能源（例如太阳能和风能）的能量存储。现在，这种轻巧、可充电且功能强大的电池已用于从手机到笔记本电脑和电动车的所有产品。它还可以存储来自太阳能和风能的大量能量，从而使无化石燃料社会成为可能。

　　三位科学家是如何共同“发明”锂电池的？ 据诺贝尔奖官网介绍，锂离子电池的基础是在1970年代的石油危机期间奠定的。 M·斯坦利·威廷汉（M. Stanley Whittingham ）致力于开发可能导致无化石燃料的能源技术的方法。

　　他开始研究超导体，并发现了一种能量非常丰富的材料，他将其用于在锂电池中创建创新的阴极。它是由二硫化钛制成的，该二硫化钛在分子水平上具有可以容纳（嵌入）锂离子的空间。电池的阳极部分由金属锂制成，金属锂具有强烈的释放电子的动力。这产生了一个电池，实际上具有很大的潜力，刚好超过2伏。但是，金属锂具有反应性，电池爆炸性太大，无法使用。

　　约翰·B·古迪纳夫（John B. Goodenough）预测，如果使用金属氧化物而不是金属硫化物制成阴极，则阴极将具有更大的潜力。经过系统的搜索，他在1980年证明了嵌入了锂离子的氧化钴可以产生多达4伏的电压。这是一项重要的突破，将带来更强大的电池。

　　吉野彰（Akira Yoshino）以Goodenough的阴极为基础，于1985年创建了首个商业上可行的锂离子电池。他没有在阳极中使用反应性锂，而是使用了石油焦炭，这种碳材料像阴极的氧化钴一样可以嵌入锂离子中。 结果是重量轻，坚固耐用的电池，在其性能下降之前可以充电数百次。锂离子电池的优点在于，它们不是基于分解电极的化学反应，而是基于锂离子在阳极和阴极之间来回流动。

　　约翰·B·古迪纳夫（John B. Goodenough） ，美国德州大学奥斯汀分校机械工程系教授，锂电池之父，美国科学院和工程院两院院士，曾获2001年 Japan Prize，2009年 Fermi Award，2011年美国国家科学奖章 和2014年Charles Stark Draper Prize。老爷子出生于1922年7月25日，二战老兵，本科毕业于耶鲁大学数学系，芝加哥大学物理博士，杨振宁先生的同学。如今以97岁高龄，仍然坚持研究工作，寻找下一个超级电池。

　　M·斯坦利·威廷汉（M. Stanley Whittingham ） ，纽约州立大学Binghamton 分校化学和材料科学与工程教授，锂电池研究先驱。1941年出生，本科、硕士和博士均毕业于牛津大学。加入Binghamton之前，长期在石油公司Exxon工作，从事电池研发。

　　吉野彰 (Akira Yoshino)，1948年生于日本。1972年吉野彰毕业于京都大学大学院工学研究专业。智能手机和电动汽车使用的锂离子电池的开发者、旭化成公司研究员，旭化成株式会社吉野研究室室长，还是京都大学大学院工学研究专业特命教授。