這個諾貝爾化學獎成果就在你我手邊

2019年，諾貝爾化學獎終于給到了鋰電池領域。美國科學家約翰·古迪納夫、英裔美國科學家斯坦利·惠廷厄姆與日本科學家吉野彰共同獲得此獎。

如果沒有鋰離子電池，出門在外，你恐怕得為手機準備上一打鎳鎘電池，以防它打上幾個電話就宣告罷工。

鋰離子電池能量密度高、壽命長，沒有記憶效應。憑借這些優勢，它已經滲透進了人類生活的方方面面。當前最常見的鋰電池中，正極為鈷酸鋰材料，負極是碳材料。“從1991年商業化到現在，鋰電池的主流正負極材料沒有太大改變。”上海科技大學物質科學與技術學院助理研究員劉巍說。

當然，在商業化之前，也有一段漫長崎嶇的道路需要前人摸索。先是斯坦利·惠廷厄姆起草了鋰電池的初始設計方案，硫化鈦為正極材料，金屬鋰為負極材料——這證明是一個可以充放電的電池。

但人們發現，用金屬鋰做負極，并不安全。解決這一問題的思路在于避免電極中出現金屬鋰。古迪納夫團隊提出和找到了層狀氧化物正極材料——鈷酸鋰。這一材料至今仍應用在我們各類主流消費類電子產品中。

1997年，古迪納夫已經75歲，他和團隊又開發了另一種更加穩定安全的正極材料磷酸鐵鋰，它是目前電動汽車、電動大巴、電動船舶、大規模儲能、通信基站、數據中心等所用電池的主流材料。他在鋰電池正極材料方面作了奠基性的貢獻。而古迪納夫的很多學生，也在鋰電池這一領域繼續開疆拓土，為正極材料和電解質材料的開發作出了卓越的貢獻。

但有了正負極材料，并不意味著就能有可用的電池，需要有人將所有這些材料集成為可用的器件。

日本名古屋市的旭化成公司（Asahi Kasei）研究員、名城大學教授吉野彰，做出了第一個現代商業化鋰離子電池的原型器件。1991年，索尼公司率先將其真正商業化。

得獎的3人，是鋰離子電池領域最早的一批科學家和工程師，而更多的后來者，也正在繼續前行。

（摘自《科技日報》）