北京時(shí)間十月九日傍晚揭曉的2019諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，頒給在幾乎人人都用的鋰離子電池上做出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家：約翰B古迪納夫、M斯坦利威廷漢、吉野彰，他們都與國(guó)內(nèi)專(zhuān)家常有交集，在能源電力領(lǐng)域合作甚好。

接力做出商業(yè)化鋰離子電池

今年頒獎(jiǎng)給鋰離子電池是實(shí)至名歸。上海科技大學(xué)物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授林柏霖說(shuō)。鋰離子電池投入市場(chǎng)近30年來(lái)，學(xué)界對(duì)這項(xiàng)發(fā)明獲得諾貝爾獎(jiǎng)的呼聲一直很高。為何今年諾貝爾獎(jiǎng)才垂青于鋰離子電池？其推測(cè)，這是由于近年來(lái)鋰離子電池在新能源汽車(chē)等移動(dòng)式產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。此外，可能也和全球氣候變化導(dǎo)致的二氧化碳減排壓力有關(guān)。我們團(tuán)隊(duì)曾在《焦耳》雜志上發(fā)表論文，預(yù)測(cè)2040年前的這段時(shí)間將是人類(lèi)通過(guò)二氧化碳減排，避免災(zāi)難性氣候變化最后時(shí)間窗口。鋰離子電池，則是低碳排放新能源儲(chǔ)存方式中必不可少的一種。

獲獎(jiǎng)的三位科學(xué)家接力做出商業(yè)化的鋰離子電池。M斯坦利威廷漢是鋰離子電池最早的開(kāi)拓者。1970年，他采用硫化鈦?zhàn)鳛檎龢O材料，金屬鋰作為負(fù)極材料，制成首個(gè)小型化鋰離子電池，但由于沒(méi)有選對(duì)材料，最初的鋰離子電池極易爆炸。1980年，約翰B古迪納夫提出，使用金屬氧化物制成電池的正極，大為提升鋰離子電池的性能。不過(guò)，他還是沒(méi)能開(kāi)發(fā)出商業(yè)化的鋰離子電池。直到1985年，當(dāng)諾獎(jiǎng)第三人吉野彰將金屬鋰和碳鋰離子電池廠家材料組合在一起用作電池的負(fù)極，才真正解決了鋰離子電池的安全問(wèn)題。此后，鋰電真正走進(jìn)并改變了人們的生活。

事實(shí)上，特斯拉最新款電動(dòng)汽車(chē)采用的，以及華東理工大學(xué)超細(xì)材料制備與應(yīng)用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主鉅大鋰電任江浩正在研究的，都是新型化合物鎳鈷酸鋰的正極材料，降低鋰離子電池貴金屬鈷的比例，而將鎳的比例提高至80%甚至更高。但不可否認(rèn)，鋰離子電池沒(méi)有根本性地突破古迪納夫提出的基本架構(gòu)。

不過(guò)，上海理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院教授蘇林提出，目前鋰元素在地球含量十分有限，屬于相對(duì)微量元素，假如把目前地球所有的鋰都只用來(lái)生產(chǎn)新能源電動(dòng)汽車(chē)，也只能滿(mǎn)足幾千萬(wàn)輛新能源汽車(chē)使用。因此，在鋰離子電池廣泛應(yīng)用的同時(shí)，也需同步進(jìn)行回收處理等方面的研究。

科學(xué)研究并非一日之功

聽(tīng)聞化學(xué)諾獎(jiǎng)公布鋰離子電池，上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院特聘教授兼能源研究院副院長(zhǎng)馬紫峰教授多年前的預(yù)言得到驗(yàn)證。他曾于半年前邀M斯坦利威廷漢來(lái)滬，并共赴紹興參加第14屆中美電動(dòng)汽車(chē)與電池技術(shù)信息交流會(huì)。威廷漢和我每年要見(jiàn)好幾次。

吉野彰也曾應(yīng)邀探訪上海，感慨車(chē)用鋰離子電池和新能源汽車(chē)發(fā)展迅猛，并對(duì)我國(guó)鋰離子電池制造商評(píng)價(jià)甚高。他笑言，借助日本科技力量，鋰離子電池在研發(fā)上有了重大突破，而我國(guó)公司也正與全世界公司一道，讓鋰離子電池重新含義未來(lái)，盡管技術(shù)千變?nèi)f化，然而與之相對(duì)應(yīng)的科學(xué)研究并非一日之功，在快慢之間尋求平衡與突破是科技的真正要義所在。

我國(guó)研究團(tuán)隊(duì)也做出貢獻(xiàn)。馬紫峰團(tuán)隊(duì)完成的磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池制造及其應(yīng)用過(guò)程關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目，今年榮獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。他表示，無(wú)論是新能源汽車(chē)、軌道交通、物流車(chē)等電動(dòng)運(yùn)輸工具，以及智能電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)等，我國(guó)在磷酸鐵鋰離子電池應(yīng)用領(lǐng)域的研發(fā)與生產(chǎn)已經(jīng)走在世界前沿。一項(xiàng)新技術(shù)并非誕生于靈感產(chǎn)生的瞬間，而是在廣大研究人員不斷探索和實(shí)踐的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來(lái)的。