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2019年10月10日

鋰離子電池3專家奪化學諾獎
源於應對石油危機 開啟流動世界

2019年諾貝爾化學獎得主是3名對鋰離子電池發展作出貢獻的科學家,他們分別是來自德國的美籍學者古迪納夫(John B Goodenough)、英國學者惠廷厄姆(M. Stanley Whittingham)與日本學者吉野彰。現年97歲的古迪納夫更是歷來最高齡的諾貝爾獎得主,內地網民按其姓氏的意思稱他「足夠好(Goodenough)爺爺」。

97歲「足夠好爺爺」最高齡得主

諾貝爾化學委員會成員林瑟教授(Sara Snogerup Linse)總結鋰離子電池發展史時指出,電動車的電池從此不再是重達2噸,而是只有300公斤,而且來自可再生能源如太陽、風力等的能量可儲起,滿足對可持續能源的需求。化學教授拉姆斯特倫(Olof Ramstrom)更形容,鋰離子電池啟動了流動的世界。3名得獎者將平均攤分900萬瑞典克朗(約712.8萬港元)的獎金。

鋰離子電池是可多次充電使用的電池,其發展源於上世紀七十年代的石油危機。當時惠廷厄姆正研究不用化石燃料的能源技術,開始鑽研超級導體,發現出極富能量的物料,就是由二硫化鈦(Titanium Disulphide)製成,可容納、嵌入鋰離子,他把這種物料用於鋰離子電池的正極,負極則以金屬鋰製成。這種電池裝置可釋放2伏特的電壓,但負極的金屬鋰令裝置容易爆炸。

古迪納夫認為,倘使用金屬氧化物作為正極,釋放的電壓會較使用二硫化鈦等硫化物更多。到1980年,古迪納夫找出理想物料,他改用氧化鈷(Cobalt Oxide)作為正極,令鋰離子電池可釋放達4伏特的電壓。及至1985年,吉野彰以古迪納夫的氧化鈷正極為基礎,創造出首個商用鋰離子電池。他使用也可容納、嵌入鋰離子的石油焦(Petroleum Coke)作為負極,棄用了極易產生反應引致爆炸的金屬鋰。結果,輕巧耐磨、安全度高、可供普及商用的鋰離子電池便誕生了。

誕生30載 無新科技可取代

吉野彰收到得獎通知時坦言,感到驚喜和意外。古迪納夫則是在得獎名單公布前就已成大熱門,他今年較早時接受英國《倫敦時報》訪問,稱沒有預期自己的研究會帶來什麼影響,既不知道電子工程師會利用電池做什麼,也未預料到會出現手機、攝錄機等流動電子產品。有學者稱許鋰離子電池是其中一項影響力最大的材料科學,即使由發明至今經過了約30年,仍未有更好的電池科技能取而代之。

被稱為「鋰離子電池之父」的古迪納夫曾在2013年獲得美國前總統奧巴馬頒發美國國家科學獎章,他現任美國得州大學奧斯汀分校(University of Texas at Austin)機械工程系教授。惠廷厄姆為紐約州賓厄姆頓大學特聘教授。吉野彰則是日本旭化成公司名譽研究員兼名古屋名城大學教授,更成為第27名獲得諾貝爾獎的日本人。

 

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