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剛剛，瑞典皇家科學(xué)院宣布將2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予John B. Goodenough、M. Stanley Whittingham 和Akira Yoshino，以表彰他們?cè)阡囯x子電池領(lǐng)域的貢獻(xiàn)?！八麄兊墓ぷ魍苿?dòng)了社會(huì)的無線化和去化石燃料化，從而給人類帶來了最大的利益?！?/span>

John B. Goodenough：1922年出生于德國

M. Stanley Whittingham：1941年出生于英國

Akira Yoshino：1948年出生于日本

鋰離子電池在全球范圍擁有廣泛應(yīng)用，為便攜式電子產(chǎn)品提供動(dòng)力，被用于人們的溝通、工作、學(xué)習(xí)、聽音樂和知識(shí)搜索中。鋰離子電池還使長距離續(xù)航電動(dòng)汽車的發(fā)展以及太陽能和風(fēng)能等可再生能源的儲(chǔ)存得以實(shí)現(xiàn)。

鋰離子電池的基礎(chǔ)是在20世紀(jì)70年代石油危機(jī)時(shí)期打下的。斯坦利·維丁漢姆致力于開發(fā)非化石燃料能源的技術(shù)。他開始研究超導(dǎo)體，并發(fā)現(xiàn)了一種極其富能量的材料，并用它來充當(dāng)鋰電池中一種新的陰極材料。這種鈦二硫化物在分子水平上，具有可以容納鋰離子的空間。

電池的陽極部分由金屬鋰制成，金屬鋰具有釋放電子的強(qiáng)大動(dòng)力。這讓鋰電池?fù)碛谐渑骐娏?，但電壓才剛剛超過兩伏。同時(shí)由于金屬鋰過于活躍，導(dǎo)致電池很容易爆炸。

鋰電池原理1

約翰·古迪納夫預(yù)測(cè)，如果陰極是使用金屬氧化物而不是金屬硫化物制造的，那么它的潛力會(huì)更大。經(jīng)過系統(tǒng)化的研究，他在1980年證明，使用鋰離子和氧化鈷可以產(chǎn)生高達(dá)四伏的電壓。這是一個(gè)重要的突破，為生產(chǎn)更強(qiáng)大的電池帶來了可能。

以約翰·古迪納夫的陰極為基礎(chǔ)，吉野彰于 1985 年制造了第一款可商業(yè)量化生產(chǎn)的鋰離子電池。他沒有直接使用活性鋰作為陽極，而是使用了石油焦（石油的減壓渣油）。這種碳材料和陰極的氧化鈷一樣，可以嵌入鋰離子。

鋰電池原理2

經(jīng)過三位科學(xué)家的共同努力，生產(chǎn)出了一種輕巧、持久的電池，這種電池在性能惡化之前可以充放電數(shù)百次。鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)是，它不是基于分解電極的化學(xué)反應(yīng)，而是基于在陽極和陰極之間來回流動(dòng)的鋰離子。自1991年首次進(jìn)入市場(chǎng)以來，鋰離子電池已經(jīng)徹底改變了我們的生活。它推動(dòng)了社會(huì)的無線化和去化石燃料化，給人類帶來了最大的福利。

1895年11月27日，阿爾弗雷德·諾貝爾簽署了他最后的遺囑，將他最大的財(cái)富分給了一系列獎(jiǎng)項(xiàng)——諾貝爾獎(jiǎng)。正如諾貝爾在遺囑中所述，其中一部分是獻(xiàn)給"在化學(xué)領(lǐng)域做出最重要的發(fā)現(xiàn)或發(fā)明的人"。

獎(jiǎng)?wù)碌膱D案是刻繪女神伊希斯從云中浮現(xiàn)，圣母握著象征財(cái)富和科學(xué)智慧的號(hào)角，輕輕拉開女神的面紗，露出她冷峻的面容，象征人類文明的不斷進(jìn)步和發(fā)展。伊西斯是埃及神話的女神，后來在希臘、羅馬的神話體系中也有她的位置，她被奉為自然和魔法的守護(hù)神。

諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獎(jiǎng)?wù)?/span>

自1901年以來共頒發(fā)了110個(gè)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。其中在1916年、1917年、1919年、1924年、1933年、1940年、1941年和1942年，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)共缺席8次。

因?yàn)橹Z貝爾基金會(huì)的章程規(guī)定："如果審議中的作品均未發(fā)現(xiàn)章程第一段所述的重要性，獎(jiǎng)金應(yīng)保留至下一年。即便未能頒發(fā)獎(jiǎng)金，該金額也應(yīng)添加到基金數(shù)額中。此外，在第一次世界大戰(zhàn)和第二次世界大戰(zhàn)期間，諾貝爾獎(jiǎng)的頒發(fā)次數(shù)較少。

有63次頒發(fā)給一位獲獎(jiǎng)?wù)摺?br> 有23次頒發(fā)給兩位獲獎(jiǎng)?wù)摺?br> 有24次頒發(fā)給三位獲獎(jiǎng)?wù)摺?/span>

這是為什么？因?yàn)樵谥Z貝爾基金會(huì)的章程中寫道：獎(jiǎng)金金額由兩項(xiàng)研究共享，研究可由兩到三人完成，研究者均應(yīng)受到獎(jiǎng)勵(lì)。但在任何情況下，獎(jiǎng)金金額不得分配給三人以上。

1901-2018年共有181人被授予諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，其中弗雷德里克·桑格（Frederick Sanger）曾兩次獲獎(jiǎng)。

迄今為止，最年輕的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主是弗雷德里克·約里奧（Frédéric Joliot），他于1935年與妻子伊雷娜·約里奧-居里（Irène Joliot-Curie，居里夫婦的女兒）一起獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)時(shí)年僅35歲。

居里夫婦

迄今最年長的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主是今年的得主約翰·古德納夫

（John B. Goodenough），獲獎(jiǎng)時(shí)97歲，刷新了此前約翰B·芬恩（John B. Fenn）保持的85歲的紀(jì)錄。

在180名諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)咧?，?名是女性，其中瑪麗·居里（Marie Curie）和多羅西·克勞福特·霍奇金（Dorothy Crowfoot Hodgkin）是獨(dú)立獲獎(jiǎng)。

居里夫人

1911 – Marie Curie （居里夫人也曾在1903年獲物理學(xué)獎(jiǎng)）

1935 – Irène Joliot-Curie （居里夫婦的女兒）

1964 – Dorothy Crowfoot Hodgkin

2009 – Ada Yonath

2018 – Frances H. Arnold

弗雷德里克·桑格（Frederick Sanger）是唯一一位曾兩次獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的人。

居里家族是最成功的"諾貝爾獎(jiǎng)家族"?，旣悺ぞ永锖推ぐ枴ぞ永镌?903年共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。瑪麗·居里本人則獨(dú)立獲得了1911年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。他們的長女伊雷娜·約里奧-居里和她的丈夫弗雷德里克·約里奧一起獲得了1935年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。他們的小女兒埃夫·居里在1965年代表聯(lián)合國兒童基金會(huì)（UNICEF）接受了諾貝爾和平獎(jiǎng)。

居里夫人和她的兩個(gè)女兒

錢永?。≧oger Yonchien Tsien）是唯一獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的華人科學(xué)家。他是美國國家科學(xué)院院士、美國國家醫(yī)學(xué)院院士、美國藝術(shù)與科學(xué)院院士，“中國導(dǎo)彈之父”錢學(xué)森的堂侄。2008年，錢永健與美國生物學(xué)家馬丁·沙爾菲和日本有機(jī)化學(xué)家兼海洋生物學(xué)家下村修2名科學(xué)家以綠色熒光蛋白的研究獲得該年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

錢永健

編輯 | 黃一成、Lily；校對(duì) | Lily

版面 | 穎仔

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