诺贝尔化学委员会成员奥洛夫·拉姆斯特罗姆(Olof Ramstrom)开始解释为什么他的团队今天授予诺贝尔化学奖诺贝尔化学奖三位科学家花了几十年的时间开发锂离子电池。Ramstrom说,与旧电池技术相比,这些电池体积小、功率大,使袖珍手机、笔记本电脑、电动车和太阳能电池板等可再生能源设备成为可能,这些设备有助于解决气候变化问题。

该奖项将由得克萨斯大学奥斯汀分校的John B. Goodenough、宾厄姆顿大学的M. Stanley Whittingham、纽约州立大学的Akira Yoshino和在日本日本旭化成公司和梅州大学工作的Akira Yoshino共同分享。他们将分享将近100万美元的奖金。

多年来,锂电池一直被吹捧为诺贝尔奖得主,美国化学学会主席邦尼·查彭蒂埃(Bonnie Charpentier)说。“我认为Goodenough今年的获奖非常了不起,”她说,并指出,97岁的他是最年长的诺贝尔奖获得者。吉野现年71岁,表明这项研究跨越了几代人。

事实上,在20世纪70年代,惠廷汉姆开始研究锂的使用,锂是元素周期表中最小和最轻的金属。这种尺寸和重量使得在一个小空间里装很多锂成为可能,不像当时主导的又大又重的铅酸电池。锂还有另一个优点:它很容易失去电子,当电子从被称为阳极的一端流向被称为阴极的另一端时,电池就会发电。惠廷汉姆把金属锂放在一端,把一种叫做二硫化钛的层状材料放在另一端;钛有空间可以捕捉流动的电子。

但不幸的是,这种材料的组合有可能发生爆炸。

1980年左右,Goodenough将钛换成了另一种层状材料,即氧化钴,这种材料被证明更稳定。他的电池也更强大,惠廷汉的两伏容量翻了一番,达到了四伏。然后,在1985年,吉野将电池阳极端的材料改成了一种叫做石油焦的材料,他可以使用这种材料添加锂。电子在两端之间容易而安全地流动,不会与周围的材料发生反应,也不会降解它们。

这种品质的结合赋予吉野的电池很长的使用寿命,意味着它可以多次充电而不会失去性能。1991年,一家日本公司开始销售这种电池的第一个商业版本,一个新的移动电子世界开始形成。

编者注(10/9/19):这篇文章的标题是在发布后修改了获奖日期。