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诺贝尔化学奖公布:没有这个研发,手机不会是现在这样

因为行情 2021-08-10

 2019年诺贝尔化学奖用于奖励锂离子电池的发展

◆ 这种电池,如今被用于从手机到笔记本电脑和电动汽车的各个领域,还可储存大量来自太阳能和风能的能源

◆ 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

 它们为无电线、无化石燃料的社会奠定了基础

 97岁高龄的约翰·B·古迪纳夫成为获奖时年龄最长的诺贝尔奖得主


新华社、科学网、科技日报


  新华社快讯:来自美国和日本的三位科学家因在锂离子电池研发领域的贡献获得2019年诺贝尔化学奖


  据科学网报道,北京时间10月9日下午5点45分许,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布,将2019年度诺贝尔化学奖授予美国得州大学奥斯汀分校John B Goodenough教授、纽约州立大学宾汉姆顿分校M.stanley Whittlingham教授和日本化学家Akira Yoshino,以表彰其在锂离子电池的发展方面作出的贡献。

   

  他们将分享900万瑞典克朗(约合人民币647万元)的奖金。



  他们创造了一个可再充电的世界。

   

  2019年诺贝尔化学奖用于奖励锂离子电池的发展。这种重量轻、可再充电且功能强大的电池,如今被用于从手机到笔记本电脑和电动汽车的各个领域。它还可以储存大量来自太阳能和风能的能源,使一个无化石燃料的社会成为可能。

   

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  全球都在使用锂离子电池来为我们用于交流、工作、学习、听音乐和搜寻知识的便携式电子设备提供动力。锂电池还使远程电动汽车的发展和太阳能、风能等可再生能源的储存成为可能。

   

  锂离子电池的基础是在20世纪70年代的石油危机期间奠定的。Stanley Whittingham致力于开发可以实现无化石燃料能源技术的方法。他开始研究超导体,并发现了一种能量极其丰富的材料。Whittingham用这种材料在锂电池中制造了一种创新性的阴极。这是由二硫化钛制成的。它在分子水平上拥有可容纳插入式锂离子的空间。

   

  John Goodenough曾预测,如果用一种金属氧化物而不是金属硫化物来制造阴极,那么它将具有更大的潜力。经过系统的研究,他在1980年证明,嵌入锂离子的氧化钴以产生高达4伏特的电压。这是一个重要的突破,将带来更加强大的电池。

   

  以Goodenough的阴极为基础,Akira Yoshino在1985年创造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,而是利用了石油焦。石油焦是一种碳材料,像阴极的钴氧化物一样,可插入锂离子。

   

  由此带来的是一种重量轻、耐磨的电池。这种电池在性能恶化之前可以充电数百次。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。

   

  自1991年首次进入市场以来,锂离子电池已经彻底改变了我们的生活。它们为无电线、无化石燃料的社会奠定了基础,并为人类带来了最大的福祉。

   

另据科技日报消息,2018年10月2日,96岁的物理学家阿瑟·阿什金和另外两位科学家获得2018年诺贝尔物理学奖,成为获奖时年龄最长的诺贝尔奖得主。现在这个记录被今年的获奖者约翰·B·古迪纳夫打破。


获奖者简介

   

  约翰·B·古迪纳夫(John B. Goodenough),1922年生于德国耶拿。1952年从美国芝加哥大学博士毕业。现为得克萨斯大学奥斯汀分校机械工程和材料科学教授。

   

  M·斯坦利·威廷汉(M. Stanley Whittingham),1941年生于英国。1968年从英国牛津大学博士毕业。现为纽约州立大学宾厄姆顿大学特聘教授。

   

  吉野彰(Akira Yoshino), 1948年出生于日本吹田市。2005年从大阪大学博士毕业。现为东京旭化成株式会社名誉研究员、名古屋明治大学教授。


延伸阅读

诺贝尔化学奖二三事

中国新闻网丨刘丹忆


◎ 跨界得奖

化学奖得主涉猎多重学科


  诺贝尔奖的创立者瑞典人阿尔弗雷德·诺贝尔本人就是一名化学家,曾发明硝化甘油炸药。按照他的遗嘱,诺贝尔化学奖旨在颁给化学方面有重要发现和取得重大成果的人。


  截至2018年,共有180人获得诺贝尔化学奖,其中只有5名女性。英国生物化学家弗雷德里克·桑格曾两次获此殊荣。


  从以往诺贝尔化学奖得主的名单可以看出,不少获奖者的获奖成就并非出自传统的化学研究,而是涉及生物学、物理学等多重学科,因此诺贝尔化学奖也被调侃为“理科综合奖”。


  1908年,英国物理学家卢瑟福因“对元素蜕变以及放射化学的研究”,荣获诺贝尔化学奖。他风趣地调侃道:“这是我一生中绝妙的一次玩笑!”


◎ 特别缘分

居里家族成诺奖“专业户”


  在历史的漫漫长河中,不少科学家一直渴望以自己的科研成果获得诺贝尔奖殊荣,但很多人一生都没有等到这种机会,其中化学奖最大的遗珠之一,要数俄化学家门捷列夫了。


  1869年,门捷列夫制定出元素周期表,它是宇宙的基本规律之一,也为人类认识自然提供了一把刻度精准的尺子。


  1906年,门捷列夫获得诺贝尔化学奖提名。但由于一部分评委认为“难以评价元素周期表在理论上由谁发现”,门捷列夫以一票之差,输给了制备出单质氟的法国化学家莫瓦桑。第二年,门捷列夫就因病逝世了。


  相比于门捷列夫的遗憾,命运似乎格外眷顾居里夫人。她不仅两度摘得桂冠,其家人也多次登上诺奖的领奖台。


  1903年,居里夫妇因对放射性的研究,共同获得诺贝尔物理学奖。8年后,她再把化学奖收入囊中,由此成为世界上第一个两获诺贝尔奖的科学家。


  居里家族的“夫妻档”不止有一对。1935年,居里夫人的长女伊雷娜和丈夫因合成新的放射性核素,共同获得了诺贝尔化学奖


  不同于母亲和姐姐投身科研工作,居里夫人的小女儿艾芙居里是一名音乐教育家和人物传记作家。1954年,她嫁给了美国外交官亨利·拉波易斯,后者于1965年代表联合国儿童基金会获得诺贝尔和平奖


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◎ 见微知著

这些诺奖成果已改变生活


  化学离人们的生活有多远?有科学家认为,一切都是由化学元素构成的。尽管世界上存在无数种物质,但从微观领域看,无非是100余种元素的不同排列方式。


  因此,诺贝尔化学奖虽然看上去“高大上”,但其研究成果并不“高冷”,有许多惠及人们生活的发现。


  每到夜晚,五颜六色的霓虹灯就会点亮城市。霓虹灯是靠充入玻璃管内的低压惰性气体,在高压电场下冷阴极辉光放电而发光。1904年,拉姆赛因发现6种惰性气体,并确定它们在元素周期表中的位置获得诺贝尔化学奖。


  心脏、大脑、骨骼——这些都可以通过核磁共振成像观察到细节部分,从而可以帮助医生做出检测肿瘤的诊断。这种诊断方法是建立在高分辨率核磁共振光谱的基础上。恩斯特因在核磁共振成像方面的巨大贡献,获得了1991年的诺贝尔化学奖。


  科学家对人体生命的探索不曾停止。DNA(脱氧核糖核酸)可组成遗传指令,是由微小的工厂核糖体“生产”出来的。每一个核糖体都会生产出上千个不同形式和功能的各种物质,三位科学家因发现这个工厂的结构,获得了2009年诺贝尔化学奖。


  煎荷包蛋时为什么不会粘锅?雨衣为什么能防水?光合作用是如何产生?是什么破坏了臭氧层……这些问题都能在化学奖得主的研究成果中找到答案,科学家的发现,让人们对世界的看法有了根本改变。



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