當(dāng)你用移動終端瀏覽諾獎最新消息時，是否會想到，你手中移動終端的供電者鋰離子電池，就是今年的諾獎成果！

北京時間十月九日下午，瑞典皇家科學(xué)院宣布，將2019年度的諾貝爾化學(xué)獎授予約翰古迪納夫教授、斯坦利威廷漢教授和吉野彰博士，以表彰他們在鋰離子電池領(lǐng)域做出的突出貢獻(xiàn)。

人們?nèi)粘Ｉ钪袕V泛使用的鋰離子電池，何以成為諾獎成果？這還得從電池代替石油的研究說起。

1973年，第四次中東戰(zhàn)爭造成了第一次石油危機(jī)，美國等發(fā)達(dá)國家認(rèn)識到擺脫石油依賴的重要性，便紛紛開始投入電池研究電池不僅能代替石油成為汽車新能源，更是太陽能、風(fēng)能等可再生能源的儲能裝置。因此，各國研發(fā)這種電池的熱情空前高漲。

首先取得突破的是斯坦利威廷漢。他起草了鋰離子電池的初始設(shè)計方案：硫化鈦為正極材料、金屬鋰為負(fù)極材料這被證明是一個可以充放電的電池。困擾科學(xué)家們一百多年的電池材料能量密度問題，也被威廷漢逐一解決。

但隨著時間的推移，人們發(fā)現(xiàn)用金屬鋰做負(fù)極并不安全。鋰離子電池會隨著使用次數(shù)的新增不斷析出枝晶，最終引起電池自燃。

有沒有方案能夠解決這一問題？今年97歲高齡、諾獎史上最年長的獲獎?wù)吖诺霞{夫教授功不可沒。

1980年，古迪納夫團(tuán)隊提出和找到了層狀氧化物正極材料鈷酸鋰，這一材料至今仍應(yīng)用在各類主流消費類電子產(chǎn)品中，加上鋰鋁合金的負(fù)極，他將人類帶入了便攜式移動電話和筆記本電腦的時代。

1997年，已經(jīng)75歲的古迪納夫和他的團(tuán)隊又開發(fā)了另一種更加穩(wěn)定安全的正極材料磷酸鐵鋰。它鉅大鋰電是目前電動汽車、電動大巴、電動船舶、大規(guī)模儲能、通信基站、數(shù)據(jù)中心等所用電池的主流材料。

只有更廣泛的應(yīng)用才能推動鋰離子電池的進(jìn)一步發(fā)展。如何將實驗中的電池材料集成為可用的器件，真正應(yīng)用于小型物件呢？日本科學(xué)家吉野彰做到了。

1990年，在經(jīng)過10年的研究之后，當(dāng)時還是一家公司研究員的吉野彰，成功地用碳代替鋰合金作為電池的負(fù)極，結(jié)合古迪納夫的鈷酸鋰正極，鋰離子電池這種電池變得更安全，大大降低了自燃風(fēng)險。

根據(jù)吉野彰的研究，索尼公司于1991年正式推出全球首款商用鋰離子電池。隨后，他們又將碳正極換成了石墨烯，使電池的安全性、能量密度和循環(huán)壽命都有了進(jìn)一步提升。

與鉛酸電池、鎳硅電池等相比，鋰離子電池鋰離子電池具有能量密度高、壽命長、沒有記憶效應(yīng)等優(yōu)點，是一種性能優(yōu)異的電池。

想當(dāng)年，電動汽車的發(fā)明遠(yuǎn)早于內(nèi)燃機(jī)汽車的發(fā)明。然而，隨著內(nèi)燃機(jī)效率的不斷提升，電池因能量密度不夠高而使電動汽車黯淡退場。現(xiàn)在，電動汽車重新回到了人們視野中，一個重要的前提就是當(dāng)初為了替代石油的鋰離子電池，如今終于承擔(dān)起了重要的歷史使命。

目前，全球鋰離子電池行業(yè)規(guī)模已接近500億美元，并且正以每年超過10%的速度增長。鋰離子電池滲透進(jìn)了人類生活的方鋰離子電池廠家方面面，它的發(fā)明更是支撐起了人類社會高新技術(shù)的不斷發(fā)展。

很顯然，鋰離子電池成為諾獎成果，當(dāng)之無愧！