化學獎：他們延長了整個世界的續航

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諾貝爾委員會再一次將獎項頒給了最貼近生活的科學。10月9日，諾貝爾委員會公布了2019年度諾貝爾化學獎獲獎者：美國化學家約翰·B·古迪納夫（John B. Goodenough）、英國科學家M·斯坦利·威廷漢（M. Stanley Whittingham）和日本科學家吉野彰（Akira Yoshino），以表彰三位科學家在鋰電池發展中所做的貢獻。威廷漢是鋰電池的開創者，古迪納夫掃清了鋰電池技術前進最大的路障，吉野彰推了最后一把力，讓鋰離子電池“革新”了電子設備。

20世紀中期，世界上使用汽油的汽車數量顯著增加，汽車排放的廢氣使大城市里的有害霧霾更加嚴重。與此同時，人們日益認識到石油是一種有限資源。如果汽車制造商和石油公司要生存下去，就需要投資電動汽車和替代能源。電動汽車需要強大的電池來儲存大量的能量。但當時市場上只有兩種類型的可充電電池：早在1859年發明的鉛酸電池（目前仍然用作燃油汽車的啟動電池）和20世紀上半葉發明的鎳鎘電池。

“鋰離子電池之父”斯坦利·威廷漢出場了。石油巨頭埃克森決定將其業務多樣化，招募了當時在能源領域最重要的一些研究人員，威廷漢是其中之一。威廷漢研究超導材料的實驗帶來了一個意想不到的發現，他最終開發出一種可在室溫下工作的可充電鋰電池，它具有很大的電勢，也具有巨大的潛力。不幸的是，準備開始生產電池時遇到了一些困難。隨著新的鋰電池被反復充電，在鋰電極上開始出現薄層的鋰物質。當鋰離子抵達另一個電極時，電池就會出現短路并引發爆炸。

20世紀80年代初，石油價格突然顯著下降，埃克森公司將相關研究工作停了下來，約翰·古迪納夫接手了。他發現，在陰極中使用鈷酸鋰材料的電池產生的電勢提高了一倍，還能解決電極爆炸的問題。古迪納夫還意識到，電池并不需要保持在充電狀態下才能生產，它們可以在被制造出來之后再充電。1980年，他對外公布了鈷酸鋰材料——它分量很輕，卻可以制造出性能強勁的電池。這是人類進入移動時代的關鍵一步。

與此同時，日本電子公司想要得到一種輕質且可反復充電的電池，為便攜式攝像機、無線電話機和計算機供電。日本旭化成株式會社的吉野彰看到了這種巨大需求。吉野彰決定開發一種功能性可充電電池，他選擇了古迪納夫發現的鈷酸鋰作為陰極，并嘗試使用各種碳基材料作為陽極。最后他在石油焦里找到了他想要的材料。吉野彰開發的電池具有工作穩定、重量輕、容量大的優點，另外，由于電池中不含有純的鋰，所以它十分安全。

正如吉野彰所言的那樣：這一刻，標志著鋰電池正式誕生了。1991年，索尼公司開始銷售鋰離子電池，在電子業引發了一場革命。手機體積得以縮小，電腦開始走向便攜，MP3音樂播放器和平板電腦也逐漸問世。

鋰離子電池近年來也一直在革新和改進。例如，古迪納夫將其中的氧化鈷換成了磷酸鐵，使電池變得更加環保。有了鋰離子電池，研究人員得以發明更清潔的能源技術和電動汽車，從而有力減少了溫室氣體和顆粒物的排放。

鋰離子電池不僅讓世界動起來成為可能，更有意義的是讓我們能夠不完全依賴石油燃料，生活在一個可持續發展的世界中。三位科學家通過他們的研究工作，為一個無須化石燃料的新型社會創造了適當條件，延長了整個世界的續航，極大地造福了全人類。

（整理自新浪科技、極客公園網等）

【適用話題】創新；鉆研；環保；新技術；改變世界

花絮“棒約翰”

得主之一古迪納夫（John B. Goodenough）因為姓“good enough”而被中外網友調侃，他確實“足夠好了”，還有網友把他的名字翻譯為“棒約翰”，顯得接地氣又有趣。古迪納夫還創造了一個新紀錄——他于1922年出生于德國耶拿，2019年已經97歲，創造了諾貝爾獎得主得獎時年齡的最高紀錄。

作為鋰電池領域突出貢獻者，古迪納夫每天仍然在做實驗。“據我所知，他每天都還在去實驗室。他是個了不起的人，他對這一領域非常著迷。”諾貝爾化學委員會成員拉姆斯特倫說。2017年2月，古迪納夫公布了新一代電池技術：能量密度是當前鋰電池的3倍，且安全系數更高的全新固態電池。2018年，他在接受外媒采訪時表示：“我想解決汽車的問題。我想讓汽車尾氣從全世界的高速公路上消失。我希望我死之前能看到這一天。我今年（2018年）96歲，還有時間。”