10月9日,在瑞典皇家科學院 ， 2019年諾貝爾化學獎新聞發布會現場 。 新華社采訪人員 鄭煥松攝
每年諾貝爾化學獎頒布前夕 ， 他的名字都會被列入“預測得獎名單”；每年獎項頒布后 ， 也總會有人問——為什么今年還不是他？約翰·古迪納夫的姓（Goodenough）挺有意思 ， 翻譯成中文就是“足夠好” ， 但他簡直是化學獎界的村上春樹 。 “陪跑”多年 ， 人人都覺得他應該得 ， 但就是一直沒有得——直到今年 。
2019年 ， 諾貝爾化學獎終于給到了鋰電池領域 。 美國科學家約翰·古迪納夫、英裔美國科學家斯坦利·惠廷厄姆與日本科學家吉野彰共同獲得此獎 。
古迪納夫今年已經97歲 ， 他也刷新了諾獎得主的最高齡紀錄 。
他們找到的材料至今仍是主流
如果沒有鋰離子電池 ， 出門在外 ， 你恐怕得為手機準備上一打鎳鎘電池 ， 以防它打上幾個電話就宣告罷工 。
鋰離子電池能量密度高、壽命長 ， 沒有記憶效應 。 憑借這些優勢 ， 它已經滲透進了人類生活的方方面面 。
當前最常見的鋰電池中 ， 正極為鈷酸鋰材料 ， 負極是碳材料 。 “從1991年商業化到現在 ， 鋰電池的主流正負極材料沒有太大改變 。 ”上?？萍即髮W物質科學與技術學院助理研究員劉巍說 。
當然 ， 在商業化之前 ， 也有一段漫長崎嶇的道路需要前人摸索 。 先是斯坦利·惠廷厄姆起草了鋰電池的初始設計方案 ， 硫化鈦為正極材料 ， 金屬鋰為負極材料——這證明是一個可以充放電的電池 。
但人們發現 ， 用金屬鋰做負極 ， 并不安全 。 解決這一問題的思路在于避免電極中出現金屬鋰 。 古迪納夫團隊提出和找到了層狀氧化物正極材料——鈷酸鋰 。 “這一材料至今仍應用在我們各類主流消費類電子產品中 。 ”中國科學院物理所研究員李泓說 。
1997年 ， 古迪納夫已經75歲 ， 他和團隊又開發了另一種更加穩定安全的正極材料磷酸鐵鋰 ， 它是目前電動汽車、電動大巴、電動船舶、大規模儲能、通信基站、數據中心等所用電池的主流材料 。 “他在鋰電池正極材料方面作了奠基性的貢獻 。 ”李泓強調 。 而古迪納夫的很多學生 ， 也在鋰電池這一領域繼續開疆拓土 ， 為正極材料和電解質材料的開發作出了卓越的貢獻 。 “他得到諾貝爾獎是實至名歸 ， ”李泓說 ， “早就應該得了 。 ”
但有了正負極材料 ， 并不意味著就能有可用的電池 ， 需要有人將所有這些材料集成為可用的器件 。
日本名古屋市的旭化成公司（Asahi Kasei）研究員、名城大學教授吉野彰 ， 做出了第一個現代商業化鋰離子電池的原型器件 。 1991年 ， 索尼公司率先將其真正商業化 。
吉野彰也分享了今年的諾貝爾獎 。 “原始創新不一定只出現在高校實驗室 。 當基本概念提出后 ， 工程技術方面的創新突破也是最終能否獲得實際應用的關鍵 。 所以對基礎科學的發展起到了奠基性作用、對技術創新和技術改進起到了關鍵推動作用的成果 ， 都應該獲得諾貝爾獎級的評價 。 ”李泓告訴科技日報采訪人員 。
已經“足夠好” ， 還可以更好
現在 ， 幾乎沒人能說自己離得開鋰電池 。 它的發明支撐了人類社會高新技術的不斷發展 。
實際上 ， 從鋰電池早期概念的提出到商業化再到不斷繼續發展 ， 大量的科學家、工程師都作出了貢獻 。 諾貝爾獎授予的這3個人 ， 做出了最為奠基性的成果 。 “獎項給了這3位優秀的科學家 ， 是對鋰電池為人類社會技術進步貢獻的認可 ， 也是對所有為推動這一領域發展作出貢獻的科學家和工程師的認可 ， 而未來鋰電池的影響還會不斷持續 。 ”李泓說 。
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