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人民资讯 2019-10-10 01:30:04

本报记者 张盖伦

每年诺贝尔化学奖颁布前夕,他的名字都会被列入“预测得奖名单”;每年奖项颁布后,也总会有人问——为什么今年还不是他?约翰·古迪纳夫的姓(Goodenough)挺有意思,翻译成中文就是“足够好”,但他简直是化学奖界的村上春树。“陪跑”多年,人人都觉得他应该得,但就是一直没有得——直到今年。

2019年,诺贝尔化学奖终于给到了锂电池领域。美国科学家约翰·古迪纳夫、英裔美国科学家斯坦利·惠廷厄姆与日本科学家吉野彰共同获得此奖。

古迪纳夫今年已经97岁,他也刷新了诺奖得主的最高龄纪录。

他们找到的材料至今仍是主流

如果没有锂离子电池,出门在外,你恐怕得为手机准备上一打镍镉电池,以防它打上几个电话就宣告罢工。

锂离子电池能量密度高、寿命长,没有记忆效应。凭借这些优势,它已经渗透进了人类生活的方方面面。

当前最常见的锂电池中,正极为钴酸锂材料,负极是碳材料。“从1991年商业化到现在,锂电池的主流正负极材料没有太大改变。”上海科技大学物质科学与技术学院助理研究员刘巍说。

当然,在商业化之前,也有一段漫长崎岖的道路需要前人摸索。先是斯坦利·惠廷厄姆起草了锂电池的初始设计方案,硫化钛为正极材料,金属锂为负极材料——这证明是一个可以充放电的电池。

但人们发现,用金属锂做负极,并不安全。解决这一问题的思路在于避免电极中出现金属锂。古迪纳夫团队提出和找到了层状氧化物正极材料——钴酸锂。“这一材料至今仍应用在我们各类主流消费类电子产品中。”中国科学院物理所研究员李泓说。

1997年,古迪纳夫已经75岁,他和团队又开发了另一种更加稳定安全的正极材料磷酸铁锂,它是目前电动汽车、电动大巴、电动船舶、大规模储能、通信基站、数据中心等所用电池的主流材料。“他在锂电池正极材料方面作了奠基性的贡献。”李泓强调。而古迪纳夫的很多学生,也在锂电池这一领域继续开疆拓土,为正极材料和电解质材料的开发作出了卓越的贡献。“他得到诺贝尔奖是实至名归,”李泓说,“早就应该得了。”

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