【延伸閱讀】鋰電池的前世今生——諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)研究解讀

參考消息網(wǎng)10月11日?qǐng)?bào)道 美媒稱，鋰電池改變了世界，而且才剛剛問世30年左右。今年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了三位與此密切相關(guān)的科學(xué)家。

據(jù)美國沃克斯網(wǎng)站10月9日?qǐng)?bào)道，很有可能，你此刻閱讀此文所用的設(shè)備就是依靠鋰電池供電。鋰電池正在得到日益廣泛的應(yīng)用。它不僅為我們口袋里的科技產(chǎn)品供電，而且為電動(dòng)汽車、有時(shí)還為住宅供電。

美國得克薩斯大學(xué)奧斯汀校區(qū)工程學(xué)教授約翰·古迪納夫、美國賓厄姆頓大學(xué)化學(xué)教授斯坦利·惠廷厄姆與日本旭化成工業(yè)公司化學(xué)家吉野彰將平分900萬瑞典克朗（約合91.3萬美元）的獎(jiǎng)金。

97歲的古迪納夫成為最年長的諾貝爾獎(jiǎng)得主。他還沒退休。

諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)指出，這三位科學(xué)家“為無線和無化石燃料社會(huì)創(chuàng)造了適當(dāng)?shù)臈l件，為人類帶來了最偉大的福祉”。因此，他們實(shí)至名歸。

但是，他們并非以合作的方式完成了發(fā)明，而是在各自崗位上不斷完善彼此的成果而取得成功的。

正如諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)所言，鋰電池的故事始于惠廷厄姆。20世紀(jì)70年代石油危機(jī)期間，他是?？松镜囊幻こ處?。面對(duì)未來可能出現(xiàn)的石油短缺問題，該公司投入人力財(cái)力研制充電電池。當(dāng)時(shí)的充電電池體積大、笨重，而且輸出功率太低。

惠廷厄姆考慮用鋰元素制造一種新型電池。鋰是元素周期表中最輕、最易起化學(xué)反應(yīng)的元素之一（容易失去電子）。但是，這些讓鋰成為電池理想選擇的特性也讓它不夠穩(wěn)定，容易著火?；萃⒍蚰烦晒ρ兄屏宋覀兘裉炜吹降匿囯姵氐那吧?。但是，這種電池有點(diǎn)危險(xiǎn)，很容易爆炸。當(dāng)石油危機(jī)逐漸平息時(shí)，?？松静辉僦匾曄嚓P(guān)研究。

然后，到了20世紀(jì)80年代，古迪納夫采用了這種設(shè)計(jì)并加以改進(jìn)，重新設(shè)計(jì)了電池的陰極，將電池輸出功率從2伏增加到4伏。但是，電池仍然有點(diǎn)危險(xiǎn)，因?yàn)殛枠O的鋰仍然可能著火。

這就要說到吉野彰了：他重新設(shè)計(jì)了電池的陽極，用碳包住鋰。這樣一來，電池就安全了，鋰不會(huì)再發(fā)生危險(xiǎn)的反應(yīng)了。

諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)解釋：“隨后，世界各地的研究人員查遍了元素周期表，試圖研制出更好的電池，但是迄今尚無人成功發(fā)明比鋰電池容量更大、電壓更高的電池。”

因此，電池還有很大改進(jìn)空間。為了實(shí)現(xiàn)電池儲(chǔ)存更多可再生能源的目的——足以滿足美國全部能源需求并幫助我們徹底擺脫化石燃料——必須提高電池的能量密度。電池的價(jià)格也必須降低。

2017年，古迪納夫曾告訴《紐約時(shí)報(bào)》記者：“當(dāng)今社會(huì)，一件重要的事情就是我們要戒除對(duì)化石燃料的依賴，如果我們能生產(chǎn)出與內(nèi)燃機(jī)汽車一樣便捷而價(jià)廉的電動(dòng)汽車，我們就能實(shí)現(xiàn)公路上沒有二氧化碳排放的目標(biāo)。”為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢想，他仍在努力探索下一代電池。

但就目前而言，鋰電池仍然是打造零碳排放未來的最重要支柱之一。

（2019-10-11 16:30:00）