2019年诺贝尔化学奖得主刚刚,瑞典皇家科学院宣布将2019年诺贝尔化学奖授予John B. Goodenough、M. Stanley Whittingham 和Akira Yoshino,以表彰他们在锂离子电池领域的贡献。“他们的工作推动了社会的无线化和去化石燃料化,从而给人类带来了最大的利益。”
John B. Goodenough
美国德州大学奥斯汀分校
机械工程系教授
John B. Goodenough:1922年出生于德国
M. Stanley Whittingham
伯明翰大学
材料研究所所长
M. Stanley Whittingham:1941年出生于英国
Akira Yoshino
东京明治大学教授
Akira Yoshino:1948年出生于日本
他们创造了一个可充电的世界
锂离子电池在全球范围拥有广泛应用,为便携式电子产品提供动力,被用于人们的沟通、工作、学习、听音乐和知识搜索中。锂离子电池还使长距离续航电动汽车的发展以及太阳能和风能等可再生能源的储存得以实现。
锂离子电池的基础是在20世纪70年代石油危机时期打下的。斯坦利·维丁汉姆致力于开发非化石燃料能源的技术。他开始研究超导体,并发现了一种极其富能量的材料,并用它来充当锂电池中一种新的阴极材料。这种钛二硫化物在分子水平上,具有可以容纳锂离子的空间。
电池的阳极部分由金属锂制成,金属锂具有释放电子的强大动力。这让锂电池拥有充沛电力,但电压才刚刚超过两伏。同时由于金属锂过于活跃,导致电池很容易爆炸。
锂电池原理1
约翰·古迪纳夫预测,如果阴极是使用金属氧化物而不是金属硫化物制造的,那么它的潜力会更大。经过系统化的研究,他在1980年证明,使用锂离子和氧化钴可以产生高达四伏的电压。这是一个重要的突破,为生产更强大的电池带来了可能。
以约翰·古迪纳夫的阴极为基础,吉野彰于 1985 年制造了第一款可商业量化生产的锂离子电池。他没有直接使用活性锂作为阳极,而是使用了石油焦(石油的减压渣油)。这种碳材料和阴极的氧化钴一样,可以嵌入锂离子。
锂电池原理2
经过三位科学家的共同努力,生产出了一种轻巧、持久的电池,这种电池在性能恶化之前可以充放电数百次。锂离子电池的优点是,它不是基于分解电极的化学反应,而是基于在阳极和阴极之间来回流动的锂离子。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。它推动了社会的无线化和去化石燃料化,给人类带来了最大的福利。
“数说”诺贝尔化学奖
1895年11月27日,阿尔弗雷德·诺贝尔签署了他最后的遗嘱,将他最大的财富分给了一系列奖项——诺贝尔奖。正如诺贝尔在遗嘱中所述,其中一部分是献给"在化学领域做出最重要的发现或发明的人"。
诺贝尔化学奖奖章的样式
奖章的图案是刻绘女神伊希斯从云中浮现,圣母握着象征财富和科学智慧的号角,轻轻拉开女神的面纱,露出她冷峻的面容,象征人类文明的不断进步和发展。伊西斯是埃及神话的女神,后来在希腊、罗马的神话体系中也有她的位置,她被奉为自然和魔法的守护神。
诺贝尔化学奖奖章
诺贝尔化学奖颁发给了多少人?
自1901年以来共颁发了110个诺贝尔化学奖。其中在1916年、1917年、1919年、1924年、1933年、1940年、1941年和1942年,诺贝尔化学奖共缺席8次。
为什么这几年没有颁发诺贝尔化学奖?
因为诺贝尔基金会的章程规定:"如果审议中的作品均未发现章程第一段所述的重要性,奖金应保留至下一年。即便未能颁发奖金,该金额也应添加到基金数额中。此外,在第一次世界大战和第二次世界大战期间,诺贝尔奖的颁发次数较少。
单人独享或多人共享诺贝尔化学奖奖项的情况
有63次颁发给一位获奖者。 有23次颁发给两位获奖者。 有24次颁发给三位获奖者。
这是为什么?因为在诺贝尔基金会的章程中写道:奖金金额由两项研究共享,研究可由两到三人完成,研究者均应受到奖励。但在任何情况下,奖金金额不得分配给三人以上。
诺贝尔化学奖获得者总人数
1901-2018年共有181人被授予诺贝尔化学奖,其中弗雷德里克·桑格(Frederick Sanger)曾两次获奖。
最年轻的诺贝尔化学奖获得者
迄今为止,最年轻的诺贝尔化学奖得主是弗雷德里克·约里奥(Frédéric Joliot),他于1935年与妻子伊雷娜·约里奥-居里(Irène Joliot-Curie,居里夫妇的女儿)一起获得诺贝尔化学奖时年仅35岁。
居里夫妇
最年长的诺贝尔化学奖得主
迄今最年长的诺贝尔化学奖得主是今年的得主约翰·古德纳夫
(John B. Goodenough),获奖时97岁,刷新了此前约翰B·芬恩(John B. Fenn)保持的85岁的纪录。
诺贝尔化学奖的女性获得者
在180名诺贝尔化学奖获奖者中,有5名是女性,其中玛丽·居里(Marie Curie)和多罗西·克劳福特·霍奇金(Dorothy Crowfoot Hodgkin)是独立获奖。
居里夫人
1911 – Marie Curie (居里夫人也曾在1903年获物理学奖)
1935 – Irène Joliot-Curie (居里夫妇的女儿)
1964 – Dorothy Crowfoot Hodgkin
2009 – Ada Yonath
2018 – Frances H. Arnold
多次获得诺贝尔化学奖的获得者
弗雷德里克·桑格(Frederick Sanger)是唯一一位曾两次获得诺贝尔化学奖的人。
诺贝尔奖的“名门望族”
居里家族是最成功的"诺贝尔奖家族"。玛丽·居里和皮埃尔·居里在1903年共同获得诺贝尔物理学奖。玛丽·居里本人则独立获得了1911年诺贝尔化学奖。他们的长女伊雷娜·约里奥-居里和她的丈夫弗雷德里克·约里奥一起获得了1935年诺贝尔化学奖。他们的小女儿埃夫·居里在1965年代表联合国儿童基金会(UNICEF)接受了诺贝尔和平奖。
居里夫人和她的两个女儿
获得诺贝尔化学奖的华人科学家
钱永健(Roger Yonchien Tsien)是唯一获得诺贝尔化学奖的华人科学家。他是美国国家科学院院士、美国国家医学院院士、美国艺术与科学院院士,“中国导弹之父”钱学森的堂侄。2008年,钱永健与美国生物学家马丁·沙尔菲和日本有机化学家兼海洋生物学家下村修2名科学家以绿色荧光蛋白的研究获得该年度诺贝尔化学奖。
钱永健
编辑 | 黄一成、Lily;校对 | Lily
版面 | 颖仔
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