北京时间 10 月 9 日，诺贝尔委员会公布了 2019 年度诺贝尔化学奖获奖者：约翰·B·古迪纳夫（John B. Goodenough）、M·斯坦利·威廷汉（M. Stanley Whittingham）和吉野彰（Akira Yoshino），以表彰三位科学家在锂电池发展所做的贡献。

　　组委会表示，「锂离子电池已经彻底改变了我们的生活，被用于从手机到笔记本电脑再到电动汽车的所有领域。他们三位的付出为一个无线（可移动），无化石燃料的社会奠定了基础。」

　　上世纪 70 年代的石油危机直接促成了锂电池研发的开端。石油巨头埃克森公司（Exxon）判断石油资源作为不可再生资源将会在不久以后面临枯竭，于是组建了研究团队开发下一代无化石燃料能源技术。

　　威廷汉作为其中一员开始研究超导体，并发现一种能量充分的材料——二硫化钛，他运用这种材料作为锂电池正极，金属锂作为负极材料。充电时，锂离子从正极移动到负极，放电则回到正极，能够释放刚刚超过 2 伏的电压。锂电池具有重量轻、容量大、无记忆效应等优点。

　　今日诺奖颁布，他们延长了整个世界的续航

　　然而当时的锂电池也存在一定缺陷，金属锂是活性的，导致电池爆炸的风险太大。在牛津大学的无机化学实验室担任主任的古迪纳夫推断，威廷汉采用了硫化钛作为储存锂离子的正极材料，当离开了正极的锂离子达到一定数量之时，硫化钛正极材料会因为被掏空而自我坍塌。

　　古迪纳夫猜测如果用一种金属氧化物而不是硫化物制造正极，锂电池将会得到改善。经过一点一点的试验和摸索之后，古迪纳夫确认用钴取而代之。1980 年，古迪纳夫用钴氧化物将锂电池的电位提高到了 4 伏。用钴酸锂做正极的电池让当时的电池技术向前迈出了一大步。

　　1976 年，埃克森申请了世界上第一个锂电池的发明专利，然而这家公司并没有将技术转化为产业价值。

　　而当钴酸锂电池面世之后，锂电池技术还面临着另一个难题。作为负极材料的金属锂会和有机电解液发生反应，负极材料逐渐粉末化直至最终失去活性，同时在充放电过程中长出锂枝晶，从而有可能刺穿隔膜导致电池发生短路甚至燃烧爆炸。

　　不过古迪纳夫的研究成果却为吉野彰攻克终极难题奠定了基础。他找到合适的负极材料——用碳材料代替金属锂，像正极的氧化钴一样，可以嵌入锂离子。在充放电的过程没有金属锂的存在，只有锂离子，这也确立了锂离子电池的基本概念。1985 年，吉野彰发明了首个可用于商业的锂离子电池。锂离子电池的优点在于不是基于分解电极的化学反应，而是基于锂离子在负极和正极之间来回流动。

　　古迪纳夫和吉野彰的「合力」也让实验室里的技术走向商业化。1991 年索尼发布首个商用锂离子电池。直到如今，生活中可见的便携式设备主要是用此类钴酸锂电池。科学远远没有停滞于此，为了找到比钴便宜的替代金属，以及更利于锂离子高效运动的结构，锰酸锂，磷酸铁锂相继被应用于锂离子电池中。

　　如果说威廷汉是锂电池的开创者，古迪纳夫是扫清了锂电池技术前进最大的路障，吉野彰则推了最后一把力，让锂离子电池「革新」了电子设备。

　　诺贝尔组委会给予了三位获奖者很高的评价，锂离子电池不仅让世界动起来成为可能，更有意义的是让我们能够不完全依赖石油燃料，生活在一个可持续发展的世界中。

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