编辑主页 > 列表 > 正文
[图]2019年度诺贝尔化学奖
作者:mana 发布时间:2019/10/10 09:51:06 分数:0 跟帖:0

  2019年10月9日(北京时间),瑞典皇家科学院宣布,将2019年诺贝尔化学奖授予德州大学奥斯汀分校教授John B. Goodenough,纽约州立大学宾汉姆顿分校教授M. Stanley Whittingham,和日本名城大学教授吉野彰,以表彰他们“在发明锂电池过程中做出的贡献”。
  锂电池的发明——这种轻巧可充电且性能强劲的电池今天已进入寻常百姓家,被手机,笔记本和其他电子设备所使用。它还能用于存储太阳能和风能,从而让构建一个零化石燃料使用的社会成为可能。
  锂电池在全球范围内被广泛用于便携式电子设备。锂电池的发明还让可以长距离行驶的电动汽车研发成为可能,同时它也被广泛用于可再生能源,如太阳能和风能的存储。
  锂离子电池改变了我们的生活,并被用于从手机到笔记本电脑和电动汽车的所有领域。今年的化学获奖者奠定了无线、无化石燃料社会的基础。
  锂电池的研发是在1970年代的石油危机期间被构建起来的。当时,Stanley Whittingham正致力于研制一种可以摆脱石油燃料的能源技术。他开始对超导材料进行研究,并很快发现了一种极端富能的材料,利用这种材料,他将这种材料创造性的用于制作锂电池的阴极。这是使用二硫化钛制作的,在分子层面上,其内部空隙可以容纳锂离子。
  电池的正极部分由金属锂制成。锂有很强的释放电子的驱动力。这就形成了一个具有巨大电势的电池,刚刚超过2伏特。然而,金属锂是活性的,电池爆炸的风险太大,在商业并不可行。
  John Goodenough预测,如果用一种金属氧化物而不是金属硫化物来制造阴极,那么电池将具有更大的电势。经过系统的研究,在1980年,他证明了嵌入锂离子的氧化钴可以产生高达4伏特的电压。这是一个重要的突破,将带来更强大的电池。
  20世纪70年代初,斯坦利·惠廷汉姆[Stanley Whittingham(化学奖得主)]开发出第一块可工作的锂电池时,他利用锂的巨大动力释放其外部电子。
  以Goodenough的阴极为基础,吉野彰在1985年发明了第一个商业上可行的锂离子电池。他没有在阳极使用活性锂,而是使用石油焦,这是一种碳材料,像阴极的钴氧化物一样,可以插入锂离子。
  锂离子电池的优点是,它们不是基于分解电极的化学反应,而是基于锂离子在正极和负极之间来回流动。研究者们在获得了一种重量轻且耐用的电池,在性能衰竭之前可以充电数百次。
  自1991年投入市场以来,锂离子电池改变了我们生活的许多方面。它们为无线通讯和建立无化石燃料社会奠定了基础,为人类活动带来了巨大的好处。[搜集整理参考]


网友跟帖 共0 条 [我也要发表回复]
版区推荐 >>
广告区