2019諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)人物內(nèi)容揭曉_2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者 John G
北京時(shí)間10月9日下午5點(diǎn)45分,瑞典皇家科學(xué)院在斯德哥爾摩宣布,將2019年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)得州大學(xué)奧斯汀分校John B Goodenough教授、紐約州立大學(xué)賓漢姆頓分校M.stanley Whittlingham教授和日本化學(xué)家Akira Yoshino,以表彰其在鋰離子電池的發(fā)展方面作出的貢獻(xiàn)。以下是小編給大家整理的2019諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)人物內(nèi)容揭曉,希望可以幫到大家
2019諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)人物內(nèi)容揭曉<一>
2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)用于獎(jiǎng)勵(lì)鋰離子電池的發(fā)展。這種重量輕、可再充電且功能強(qiáng)大的電池,如今被用于從手機(jī)到筆記本電腦和電動(dòng)汽車(chē)的各個(gè)領(lǐng)域。它還可以儲(chǔ)存大量來(lái)自太陽(yáng)能和風(fēng)能的能源,使一個(gè)無(wú)化石燃料的社會(huì)成為可能。
全球都在使用鋰離子電池來(lái)為我們用于交流、工作、學(xué)習(xí)、聽(tīng)音樂(lè)和搜尋知識(shí)的便攜式電子設(shè)備提供動(dòng)力。鋰電池還使遠(yuǎn)程電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展和太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源的儲(chǔ)存成為可能。
鋰離子電池的基礎(chǔ)是在20世紀(jì)70年代的石油危機(jī)期間奠定的。Stanley Whittingham致力于開(kāi)發(fā)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)化石燃料能源技術(shù)的方法。他開(kāi)始研究超導(dǎo)體,并發(fā)現(xiàn)了一種能量極其豐富的材料。Whittingham用這種材料在鋰電池中制造了一種創(chuàng)新性的陰極。這是由二硫化鈦制成的。它在分子水平上擁有可容納插入式鋰離子的空間。
John Goodenough曾預(yù)測(cè),如果用一種金屬氧化物而不是金屬硫化物來(lái)制造陰極,那么它將具有更大的潛力。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的研究,他在1980年證明,嵌入鋰離子的氧化鈷以產(chǎn)生高達(dá)4伏特的電壓。這是一個(gè)重要的突破,將帶來(lái)更加強(qiáng)大的電池。
以Goodenough的陰極為基礎(chǔ),Akira Yoshino在1985年創(chuàng)造了第一個(gè)商業(yè)上可行的鋰離子電池。他沒(méi)有在陽(yáng)極使用活性鋰,而是利用了石油焦。石油焦是一種碳材料,像陰極的鈷氧化物一樣,可插入鋰離子。
由此帶來(lái)的是一種重量輕、耐磨的電池。這種電池在性能惡化之前可以充電數(shù)百次。鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)是,它們不是基于分解電極的化學(xué)反應(yīng),而是基于鋰離子在正極和負(fù)極之間來(lái)回流動(dòng)。
自1991年首次進(jìn)入市場(chǎng)以來(lái),鋰離子電池已經(jīng)徹底改變了我們的生活。它們?yōu)闊o(wú)電線、無(wú)化石燃料的社會(huì)奠定了基礎(chǔ),并為人類(lèi)帶來(lái)了最大的福祉。
獲獎(jiǎng)?wù)吆?jiǎn)介
約翰•B•古迪納夫(John B. Goodenough),1922年生于德國(guó)耶拿。1952年從美國(guó)芝加哥大學(xué)博士畢業(yè)?,F(xiàn)為得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校機(jī)械工程和材料科學(xué)教授。
M•斯坦利•威廷漢(M. Stanley Whittingham),1941年生于英國(guó)。1968年從英國(guó)牛津大學(xué)博士畢業(yè)?,F(xiàn)為紐約州立大學(xué)賓厄姆頓大學(xué)特聘教授。
吉野彰(Akira Yoshino), 1948年出生于日本吹田市。2005年從大阪大學(xué)博士畢業(yè)?,F(xiàn)為東京旭化成株式會(huì)社名譽(yù)研究員、名古屋明治大學(xué)教授。
2019諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)人物內(nèi)容揭曉<二>
人老心不老——97歲高齡的諾獎(jiǎng)得主
約翰·古德諾(John B. Goodenough)曾在牛津大學(xué)任教多年,目前(2019年)已經(jīng)97歲的約翰·古德諾仍然在德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的機(jī)械工程和材料科學(xué)領(lǐng)域任教授。他是固態(tài)存儲(chǔ)器開(kāi)發(fā)中過(guò)程的拳頭人物之一,沒(méi)有固態(tài)存儲(chǔ)器,我們將沒(méi)有個(gè)人電腦乃至手機(jī)。他發(fā)明了鋰鈷電池,來(lái)自于他團(tuán)隊(duì)的一位成員發(fā)明了磷酸鐵鋰電池。沒(méi)有這些技術(shù),我們將無(wú)法在火車(chē),飛機(jī)上使用哪怕一個(gè)小時(shí)的智能手機(jī)和筆記本電腦,特斯拉和比亞迪旗下的電動(dòng)汽車(chē)也絕不會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。
作為鋰電池之父,他使鋰電池體積更小、容積更大、使用方式更穩(wěn)定,從而實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,同時(shí)也開(kāi)啟了電子設(shè)備便攜化進(jìn)程。另外值得一提的是——他以97歲的高齡刷新了諾獎(jiǎng)得主獲獎(jiǎng)時(shí)的最高年齡記錄。
古德諾老先生曾說(shuō)過(guò)“我的時(shí)間都是借來(lái)的,“因此,我們必須珍惜每一天。我們永遠(yuǎn)不知道明天會(huì)發(fā)生什么?!?97歲的他本可以依仗其宏偉的科研成果安度晚年,但他仍在努力,仍在嘗試制造新電池來(lái)解決能源危機(jī)。他比我們?cè)?0年便察覺(jué)到了這一重大危機(jī)的存在,并始終致力于用可循環(huán)充放電的化學(xué)能源替代傳統(tǒng)能源。畢竟能源枯竭是人類(lèi)無(wú)法承受的災(zāi)難,他的研究給了全人類(lèi)更多可持續(xù)生存在這個(gè)星球上的時(shí)間。
為了了解古德諾(Goodenough)構(gòu)建的終極電池帝國(guó)宏圖,讓我們先從他的生平談起。
約翰·古德諾其人其事
在第二次世界大戰(zhàn)開(kāi)始時(shí),古德諾在耶魯大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。戰(zhàn)爭(zhēng)的爆發(fā),意味著這位年輕的學(xué)者將在軍隊(duì)中度過(guò)一段時(shí)間,此時(shí)的他對(duì)生活茫然無(wú)措。此時(shí),他閱讀了阿爾弗雷德·諾斯·懷特海德(Alfred North Whitehead)的開(kāi)創(chuàng)性著作《科學(xué)與現(xiàn)代世界》,該書(shū)分析了科學(xué)發(fā)現(xiàn)對(duì)不同歷史時(shí)期的影響。
“我只是覺(jué)得我應(yīng)該做的是科學(xué)。”古德諾說(shuō)。 “可是,我沒(méi)有錢(qián),我要如何去讀研究生?盡管我還沒(méi)有一個(gè)清晰的規(guī)劃,但是我知道,如若我有機(jī)會(huì),我會(huì)去學(xué)習(xí)物理?!?/p>
戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后,為了安置第二次世界大戰(zhàn)后的退伍軍人,美國(guó)國(guó)會(huì)在1944年通過(guò)美國(guó)軍人權(quán)利法案,給與退伍軍人各種福利。這些福利,包括由失業(yè)保險(xiǎn)支付的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼,家庭及商業(yè)貸款,以及給與高等教育及職業(yè)訓(xùn)練的各種補(bǔ)貼。古德諾(Goodenough)在這一法案的幫助下獲得了大學(xué)獎(jiǎng)學(xué)金?!拔液苄疫\(yùn)?!彼@樣說(shuō)到。
最初,他在克拉倫斯·齊納(Clarence Zener)教授的指導(dǎo)下研究固態(tài)物理學(xué),之后在麻省理工學(xué)院(MIT)的Lincoln實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始了自己的科研職業(yè)生涯。在那里,他協(xié)助開(kāi)發(fā)了用于防空的半自動(dòng)地面環(huán)境(SAGE)系統(tǒng)。這一階段,他不僅是負(fù)責(zé)發(fā)明隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)團(tuán)隊(duì)的重要一員,相關(guān)經(jīng)歷也為他開(kāi)啟了生命中的下一段旅程。
科學(xué)研究通常是跨學(xué)科的,所以,物理學(xué),化學(xué)和工程學(xué)通常是相互涉及的。這為我提供了真正朝材料科學(xué)和工程方向發(fā)展的機(jī)會(huì)。這是與真正成熟并深度啟發(fā)我的化學(xué)家,物理學(xué)家和工程師們一起工作的機(jī)會(huì)?!?/p>
不幸的是,在對(duì)磁性和陶瓷材料進(jìn)行了數(shù)年研究之后,外界力量再次改變了他的生活。1969年,美國(guó)國(guó)會(huì)禁止將軍事資金用于與特定軍事職能無(wú)關(guān)的項(xiàng)目研究。所在的實(shí)驗(yàn)室受美國(guó)空軍資助,但他的研究項(xiàng)目又與此無(wú)關(guān),嶄露頭角的科研生涯只能因此戛然而止。
能源危機(jī)的到來(lái)催生偉大發(fā)明
經(jīng)歷了歷史上最偶然的裁員之后,能源危機(jī)來(lái)了??吹饺藗?cè)诩佑驼九抨?duì)時(shí),古德諾知道他必須從事與能源有關(guān)的工作?!八赃@就是為什么我轉(zhuǎn)向研究能源材料,然后受邀去牛津大學(xué)的原因。至此,我正式成為化學(xué)家?!?古德諾說(shuō)道。
如今,現(xiàn)年97歲的古德諾仍然會(huì)在每天早晨8點(diǎn)之前到達(dá)實(shí)驗(yàn)室與他的研究生和博士后一同工作。他們正在研究一系列革命性的新電池技術(shù),以減少我們對(duì)化石燃料的使用。并提供一種可靠、有效的方式來(lái)存儲(chǔ)和運(yùn)輸風(fēng)能和太陽(yáng)能。
他說(shuō):“我們必須在不久的將來(lái)從對(duì)化石燃料的依賴過(guò)渡到對(duì)清潔能源的依賴?!?/p>
“這就是我去世之前要做的事情——留下一個(gè)更清潔,更美好的世界?!?/p>
最后,感謝壯心不已的老先生為我們帶來(lái)的美好生活!
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