您當前的位置：檢測資訊 > 科研開發(fā)
嘉峪檢測網(wǎng) 2019-10-10 09:52
北京時間10月9日下午5點45分許，瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣布，將2019年度諾貝爾化學獎授予美國得州大學奧斯汀分校John B Goodenough教授、紐約州立大學賓漢姆頓分校M.stanley Whittlingham教授和日本化學家Akira Yoshino，以表彰其在鋰離子電池的發(fā)展方面作出的貢獻。
他們創(chuàng)造了一個可再充電的世界。
2019年諾貝爾化學獎用于獎勵鋰離子電池的發(fā)展。這種重量輕、可再充電且功能強大的電池，如今被用于從手機到筆記本電腦和電動汽車的各個領(lǐng)域。它還可以儲存大量來自太陽能和風能的能源，使一個無化石燃料的社會成為可能。
全球都在使用鋰離子電池來為我們用于交流、工作、學習、聽音樂和搜尋知識的便攜式電子設(shè)備提供動力。鋰電池還使遠程電動汽車的發(fā)展和太陽能、風能等可再生能源的儲存成為可能。
鋰離子電池的基礎(chǔ)是在20世紀70年代的石油危機期間奠定的。Stanley Whittingham致力于開發(fā)可以實現(xiàn)無化石燃料能源技術(shù)的方法。他開始研究超導體，并發(fā)現(xiàn)了一種能量極其豐富的材料。Whittingham用這種材料在鋰電池中制造了一種創(chuàng)新性的陰極。這是由二硫化鈦制成的。它在分子水平上擁有可容納插入式鋰離子的空間。
John Goodenough曾預測，如果用一種金屬氧化物而不是金屬硫化物來制造陰極，那么它將具有更大的潛力。經(jīng)過系統(tǒng)的研究，他在1980年證明，嵌入鋰離子的氧化鈷以產(chǎn)生高達4伏特的電壓。這是一個重要的突破，將帶來更加強大的電池。
以Goodenough的陰極為基礎(chǔ)，Akira Yoshino在1985年創(chuàng)造了第一個商業(yè)上可行的鋰離子電池。他沒有在陽極使用活性鋰，而是利用了石油焦。石油焦是一種碳材料，像陰極的鈷氧化物一樣，可插入鋰離子。
由此帶來的是一種重量輕、耐磨的電池。這種電池在性能惡化之前可以充電數(shù)百次。鋰離子電池的優(yōu)點是，它們不是基于分解電極的化學反應(yīng)，而是基于鋰離子在正極和負極之間來回流動。
自1991年首次進入市場以來，鋰離子電池已經(jīng)徹底改變了我們的生活。它們?yōu)闊o電線、無化石燃料的社會奠定了基礎(chǔ)，并為人類帶來了最大的福祉。
獲獎?wù)吆喗?/strong>
約翰·B·古迪納夫（John B. Goodenough），1922年生于德國耶拿。1952年從美國芝加哥大學博士畢業(yè)。現(xiàn)為得克薩斯大學奧斯汀分校機械工程和材料科學教授。
M·斯坦利·威廷漢（M. Stanley Whittingham），1941年生于英國。1968年從英國牛津大學博士畢業(yè)。現(xiàn)為紐約州立大學賓厄姆頓大學特聘教授。
吉野彰（Akira Yoshino）, 1948年出生于日本吹田市。2005年從大阪大學博士畢業(yè)。現(xiàn)為東京旭化成株式會社名譽研究員、名古屋明治大學教授。
來源：科學網(wǎng)
延伸閱讀：
鋰電領(lǐng)域的那些牛人 之 Stanley Whittingham
說起鋰電之父，大家可能第一個想到的是John Goodenough. 可是真的論研究的先后，Stanley Whittingham的名氣并沒有John Goodenough那么響亮。可是，他卻在某種意義上才是鋰離子電池真正的開山鼻祖。2015年，湯森路透發(fā)布的“諾貝爾獎得主預測”名單中，Stanley Whittingham的名字赫然在列。
20世紀70年代，Whittingham就職于美國石油巨頭Exxon公司，也就是在那里，他開發(fā)了鋰離子電池的雛形：以TiS2為正極，Li-Al合金為負極的基于鋰離子嵌入式反應(yīng)的二次電池。由于負極鋰金屬存在一系列的安全問題，TiS2電池的商業(yè)化并不成功。但是Whittingham提出的這種新的電池工作原理——（嵌入）intercalation，無疑成為了之后新式鋰離子電池成功商業(yè)化的基石。后來科學家們在嵌入式原理的基礎(chǔ)上，尋找其它正負極材料，直到1991年，John Goodenough和Sony公司合作，成功將LiCoO2-石墨電池商業(yè)化，這種電池沿用至今，并且仍然是鋰電市場上的主流產(chǎn)品。
以下是Whittingham教授1976年發(fā)表在Science雜志上的文章，大家感興趣可以了解一下鋰離子電池最早期的研究工作。
1968年，Whittingham在牛津大學化學系念完本碩博，離開自己的家鄉(xiāng)英國搬到了美國，在斯坦福大學做了幾年博后，然后在Exxon的研發(fā)部門工作到1984年。從那之后，Whittingham就一直是美國紐約州賓漢頓大學（Binghamton）化學系和材料科學工程系的教授。博主今年有幸在學術(shù)會議中見到Whittingham教授本人，從他的報告中也受益頗多。教授年近八十，依然活躍在學術(shù)圈，講起自己的研究工作也是神采奕奕。https://www.binghamton.edu/chemistry/people/whittingham/whittingham.html
Whittingham教授最高引用（4216次）的文章是發(fā)表在Chemical Review上的一篇綜述，介紹了鋰離子電池，尤其是正極材料的研發(fā)歷史和未來走向。
近幾年Whittingham課題組重點研究在一種新的鋰電正極材料VOPO4，這種材料和已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的LiFePO4類似，都是多陰離子過渡態(tài)金屬化合物，比起傳統(tǒng)的氧化物，它們具有優(yōu)異的安全性能，價格也比使用Co的LiCoO2，NMC，NCA要便宜很多。與LiFePO4不同的是，VOPO4理論上可以嵌入2Li+/V，也就意味著比電容量可以接近LiFePO4的兩倍。當然從他們發(fā)表的工作中也能看出，要完全可逆地使用V3+/V4+和V4+/V5+兩對氧化還原從而可逆地脫鋰嵌鋰，還有許多問題有待解決。
來源：曾林科學網(wǎng)博客
北京時間10月8日下午5時45分許，瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣布，將2019年諾貝爾物理學獎授予普林斯頓大學教授James Peebles，以表彰他“在物理宇宙學的理論發(fā)現(xiàn)”，以及日內(nèi)瓦大學的Michel Mayor教授和日內(nèi)瓦大學教授兼劍橋大學教授Didier Queloz，以表彰他們“發(fā)現(xiàn)了一顆圍繞類太陽恒星運行的系外行星”。
他們將分享900萬瑞典克朗（約合人民幣697萬元）的獎金。
2019年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎揭曉。
William G. Kaelin Jr., Sir Peter J. Ratcliffe, Gregg. L. Semenza獲獎，獲獎理由：發(fā)現(xiàn)了細胞如何感知和適應(yīng)氧氣的可用性。
來源：Internet
關(guān)于我們 聯(lián)系我們 營業(yè)執(zhí)照 全國服務(wù)電話：400-818-0021 嘉峪檢測版權(quán)所有 備案號：京ICP備14047019號-2 
京公網(wǎng)安備11010802046783號
