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2019年诺贝尔化学奖/物理奖/生理学或医学奖全部揭晓

嘉峪检测网        2019-10-10 09:52

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。

 

2019年诺贝尔化学奖/物理奖/生理学或医学奖全部揭晓

 

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?#22870;?#35760;本电?#38498;?#30005;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?#31995;?#31038;会成为可能。

 

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?#33267;?#19968;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?#30446;?#38388;。

 

John Goodenough曾预测,如果用一种金属氧化物而?#30343;?#37329;属硫化物来制造阴极,那么它将具有更大的潜力。经过系?#36710;?#30740;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?#35834;?#26159;,它们?#30343;?#22522;于分解电极的化学?#20174;Γ?#32780;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?#31995;?#31038;会奠定了基础,并为人类带来了最大的福祉。

 

获奖者简介

 

约翰·B·?#35834;?#32435;夫(John B. Goodenough),1922年生于德国耶拿。1952年?#29992;?#22269;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。

 

来源:科学网

 

?#30001;?#38405;读:

 

锂电领域的那些牛人 之 Stanley Whittingham

 

说起锂电之?#31119;?#22823;家可能第一个想到的是John Goodenough. 可是真的论研究的先后,Stanley Whittingham的名气并没有John Goodenough那么响亮。可是,他却在某种意义上才是锂离子电池真正?#30446;奖?#31062;。2015年,汤森路透发布的“诺贝尔奖得主预测”名单?#26657;琒tanley Whittingham的名字赫然在列。

 

2019年诺贝尔化学奖/物理奖/生理学或医学奖全部揭晓

 

20世纪70年代,Whittingham就职于美国石油巨头Exxon公司,也就是在那里,他开发了锂离子电池的雏?#21361;?/span>以TiS2为正极,Li-Al合金为负极的基于锂离子嵌入式?#20174;?#30340;二次电池。由于负极锂金属存在一系?#26800;?#23433;全问题,TiS2电池的商业化并不成功。但是Whittingham提出的这种新的电池工作原理——(嵌入)intercalation,无疑成为了之后新式锂离子电池成功商业化的基石。后来科学家们在嵌入式原理的基础上,寻找其它正负极材料,直到1991年,John Goodenough和Sony公司合作,成功将LiCoO2-石墨电池商业化,这种电池沿用至今,并且仍?#30343;?#38146;电市场?#31995;?#20027;流产品。

 

以下是Whittingham教授1976年发表在Science杂志?#31995;?#25991;章,大家?#34892;?#36259;可以了解一下锂离子电池最早期的研究工作。

2019年诺贝尔化学奖/物理奖/生理学或医学奖全部揭晓

1968年,Whittingham在牛津大学化学系念完本硕博,离开?#32422;?#30340;家乡英国搬到了美国,在斯坦福大学做了几年博后,然后在Exxon的研发部门工作到1984年。从那之后,Whittingham就一?#31508;?#32654;国纽约州宾汉顿大学(Binghamton)化学系和材料科学工程系的教授。博主今年?#34892;?#22312;学术会议中见到Whittingham教授本人,从他的报告中也受益颇多。教授年近八十,依然活跃在学术圈,讲起?#32422;?#30340;研究工作也是神采奕奕。https://www.binghamton.edu/chemistry/people/whittingham/whittingham.html

 

Whittingham教授最高引用(4216?#21361;?#30340;文章是发表在Chemical Review?#31995;?#19968;篇综述,介绍了锂离子电池,尤其是正极材?#31995;?#30740;发历史和未来走向。

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近几年Whittingham课题组重点研究在一种新的锂电正极材料VOPO4,这种材料和已经产业化的LiFePO4类似,都是多阴离子过?#21830;?#37329;属化合物,比起传?#36710;?#27687;化物,它们具有优异的安全性能,价格也比使用Co的LiCoO2,NMC,NCA要便宜很多。与LiFePO4不同的是,VOPO4理论上可以嵌入2Li+/V,也就意味着比电容量可以接近LiFePO4的?#22870;丁?/span>当然从他们发表的工作中?#26448;?#30475;出,要完全可逆地使用V3+/V4+和V4+/V5+两对氧化还原从而可逆地脱锂嵌锂,还?#34892;?#22810;问题有待解决。

 

2019年诺贝尔化学奖/物理奖/生理学或医学奖全部揭晓

 

来源:曾林科学网博客

 

2019年诺贝尔化学奖/物理奖/生理学或医学奖全部揭晓

 

北京时间10月8日下午5时45分许,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布,将2019年诺贝尔物理学奖授予普林斯顿大学教授James Peebles,以表彰他“在物理宇宙学的理论发现”,?#32422;?#26085;内瓦大学的Michel Mayor教授和日内瓦大学教授兼剑桥大学教授Didier Queloz,以表彰他们“发?#33267;?#19968;颗围绕类太阳恒星运行的系外行星”。

 

他们将分享900万瑞典克朗(约合人民币697万元)的奖金。

 

2019年诺贝尔化学奖/物理奖/生理学或医学奖全部揭晓

 

 

2019年诺贝尔生理学或医学奖揭晓。

 

William G. Kaelin Jr., Sir Peter J. Ratcliffe, Gregg. L. Semenza获奖,获奖理由:发?#33267;?#32454;胞如何感知和适应氧气?#30446;?#29992;性。

 

 
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来源:Internet

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