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 第21版 时事
·图文:他们创造了一个可以充电的世界
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楚天都市报电子版
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21 时事 2019.10.10 星期四

三人分享今年诺贝尔化学奖“锂电池之父”97岁高龄破纪录
图文:他们创造了一个可以充电的世界
    图为:约翰·古迪纳夫
    图为:斯坦利·惠廷厄姆
    图为:吉野彰

    综合新华社、《人民日报》报道瑞典皇家科学院9日宣布,将2019年诺贝尔化学奖授予来自美国的科学家约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和日本科学家吉野彰,以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。
    据诺贝尔化学奖评选委员会介绍,目前,轻巧、可充电且能量强大的锂离子电池,已在全球范围内被应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等各种产品,并可以储存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,“他们(三人)创造了一个可以充电的世界”。
    据了解,现年97岁的古迪纳夫被称作“锂电池之父”,多年来被视为诺贝尔奖的有力竞争者。他使锂电池体积更小、容积更大、使用方式更稳定,从而实现商业化,同时开启了电子设备便携化进程。
    上世纪70年代,惠廷厄姆发现了一种能量丰富的材料,这种由二硫化钛制成的材料可以嵌入锂离子,所以可被用作锂电池中的阴极。而古迪纳夫推测,如果用金属氧化物来替代金属硫化物制造阴极,电池将具有更大的潜力。经过系统研究,他在1980年证明了嵌入锂离子的氧化钴可以产生4伏的电压。
    在古迪纳夫研制出的基础上,吉野彰1985年开发出了首个接近商用的锂离子电池。他并未使用活泼的金属锂做阳极,而是使用了焦炭,这种碳材料可以像氧化钴一样提供容纳锂离子的空间。锂离子在阴阳极之间运动产生电流。
    一个轻巧耐用、在性能下降前可充放电数百次的电池由此产生。自1991年首次进入市场,锂离子电池彻底改变了人们的生活。这种电池奠定了无线、无化石燃料社会的基础,对人类具有极大益处。
    值得一提的是,三位科学家均已70岁以上。其中,1922年出生、现任教于美国得克萨斯大学奥斯汀校区的古迪纳夫已97岁,打破了诺贝尔奖获得者的最大年龄纪录(去年获得诺贝尔物理学奖的阿瑟·阿什金时年96岁),成为获奖时年龄最大的诺贝尔奖得主。三人中年龄最小的日本旭化成公司名誉研究员吉野彰,今年也已经71岁。
    今年诺贝尔化学奖奖金共900万瑞典克朗(约合91万美元),将由三名获奖科学家平分。

    ■资料

    近几年诺贝尔化学奖花落谁家
    1901年至今共颁发过111次诺贝尔化学奖,英国科学家弗雷德里克·桑格凭借基因测序技术两度获殊荣,目前仅5位女性获得这一奖项。
    以下为近几年获得者名单及其主要成就:
    2014年:美国科学家埃里克·贝齐格、威廉·莫纳及德国科学家斯特凡·黑尔,主要成就是发展超分辨率荧光显微镜。
    2015年:瑞典科学家托马斯·林达尔、美国科学家保罗·莫德里克和拥有美国、土耳其国籍的科学家阿齐兹·桑贾尔,主要成就为基因修复机理研究。
    2016年:法国科学家让-皮埃尔·索瓦日、英国籍科学家弗雷泽·斯托达特和荷兰科学家伯纳德·费林加,主要成就为分子机器设计与合成。
    2017年:瑞士科学家雅克·杜博歇、美国科学家约阿希姆·弗兰克及英国科学家理查德·亨德森,主要成就为冷冻显微术。
    2018年:美国科学家弗朗西丝·阿诺德和乔治·史密斯及英国科学家格雷戈里·温特,主要成就为酶的定向演化及噬菌体展示技术。

    这些化学成果改变了我们的生活
    化学离人们的生活有多远?有科学家认为,一切都是由化学元素构成的。尽管世界上存在无数种物质,但从微观领域看,无非是100余种元素的不同排列方式。因此,诺贝尔化学奖虽然看上去高大上,但其研究成果并不高冷,甚至不少成果已经改变了我们的生活。

    霓虹灯
    每到夜晚,五颜六色的霓虹灯就会点亮城市。霓虹灯是靠充入玻璃管内的低压惰性气体,在高压电场下冷阴极辉光放电而发光。1904年,英国化学家威廉·拉姆塞因发现6种惰性气体,并确定它们在元素周期表中的位置获得诺贝尔化学奖。
    核磁共振
    通过核磁共振成像观察心脏、大脑、骨骼的细节部分,从而帮助医生做出肿瘤诊断。这种诊断方法是建立在高分辨率核磁共振光谱的基础上的,瑞士科学家恩斯特因在核磁共振成像方面的巨大贡献,获得了1991年的诺贝尔化学奖。
    1922年7月25日,古迪纳夫教授在美国出生,现年97岁。1943年,他在耶鲁大学获得数学系学士学位。二战之后,古迪纳夫于1952年在芝加哥大学获得物理学博士学位。1952到1976年,古迪纳夫在MIT的林肯实验室工作,主要进行关于内存的材料物理研究。1976年,古迪纳夫进入牛津大学任教授并作为无机化学研究负责人。1986年起,古迪纳夫在得克萨斯大学奥斯汀分校担任教授,继续从事能源材料的研究。
    惠廷厄姆教授生于1941年,现就任于美国宾厄姆顿大学能源前沿研究中心(EFRC)。他与约翰·古迪纳夫在锂电领域取得开拓性研究,2015年被汤森路透预测为诺贝尔化学奖的候选人。他在1971年获得美国电化学学会颁发的青年学者奖,2004年获得美国电化学学会颁发的电池研究奖,并因其对锂电池的贡献于2006年当选为美国电化学学会成员。
    1948年1月30日,吉野彰教授出生于日本大阪,现年71岁。吉野教授于1970年从京都大学工学部石油化学科毕业,1972年获工学硕士学位,2005年获大阪大学工学博士学位。1972年,吉野彰进入旭化成工业株式会社,1994年担任AT&T技术开发部长,1997年担任旭化成工业株式会社离子二次电池事业推进室室长。2005年至今,吉野教授担任旭化成工业株式会社吉野研究室室长。