[杭州日报]97岁！最年长诺奖得主产生瑞典皇家科学院9日宣布

　　瑞典皇家科学院9日宣布，将2019年诺贝尔化学奖授予来自美国的科学家约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和日本科学家吉野彰，以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。

　　令媒体关注的是，古迪纳夫现年97岁，打破了诺贝尔奖获得者的最大年龄纪录。

　　一种电池改变生活

　　据诺贝尔化学奖评选委员会介绍，今年获奖的三位科学家发明了锂离子电池，开启了电子设备便携化进程。如今，轻巧、可充电且能量强大的锂离子电池已在全球范围内被应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等各种产品，并可以储存来自太阳能和风能的大量能量，从而使无化石燃料社会成为可能。

　　上世纪70年代，惠廷厄姆发现了一种能量丰富的材料，这种由二硫化钛制成的材料可以嵌入锂离子，所以可被用作锂电池中的阴极。古迪纳夫推测，如果用金属氧化物来替代金属硫化物制造阴极，电池将具有更大的潜力。经过系统研究，他在1980年证明了嵌入锂离子的氧化钴可以产生4伏的电压。

　　在古迪纳夫研制出的阴极基础上，吉野彰1985年开发出了首个接近商用的锂离子电池。他并未使用活泼的金属锂做阳极，而是使用了焦炭，这种碳材料可以像氧化钴一样提供容纳锂离子的空间。锂离子在阴阳极之间运动产生电流。

　　一个轻巧耐用、在性能下降前可充放电数百次的电池由此产生。自1991年首次进入市场，锂离子电池彻底改变了人们的生活。

　　三个老人开创新篇

　　今年诺贝尔化学奖奖金共900万瑞典克朗（约合91万美元），将由三名获奖科学家平分。

　　值得一提的是，三位科学家均已70岁以上。其中， 1922年出生、现任教于美国得克萨斯大学奥斯汀校区的古迪纳夫已97岁，打破了诺贝尔奖获得者的最大年龄纪录。纽约州立大学宾汉姆顿大学教授惠廷厄姆现年78岁。三人中年龄最小的日本旭化成公司名誉研究员吉野彰今年也已71岁。

　　去年10月2日，时年96岁的美国物理学家阿瑟·阿什金和另外两位科学家获得当年的诺贝尔物理学奖，成为获奖时年龄最长的诺贝尔奖得主。现在这个纪录被古迪纳夫打破。

　　诺贝尔化学奖由瑞典皇家科学院颁发，始于1901年，以表彰“在化学领域做出最重要发现或发明的人” 。诺贝尔奖的创立者——瑞典人阿尔弗雷德·诺贝尔本人就是一名化学家，曾发明硝化甘油炸药。在决定设立奖项的遗嘱中，他把化学奖放在了第二位，仅次于物理学奖。

　　自1901年至2019年，诺贝尔化学奖共颁发了111次。因受二战影响和秉着“宁缺毋滥”的原则，化学奖有8年没有颁发。截至2019年，共有183人获得诺贝尔化学奖，其中包括居里夫人等5名女性。

　　利用极不稳定的锂元素他们发明了世上最强大的电池

　　在2019年诺贝尔化学奖的故事中，有一个明确的元素主角：锂。这是一种在宇宙大爆炸的最初几分钟内产生的古老元素。 1817年，当瑞典化学家贝采尼乌斯等人从矿物样本中提纯出这种物质时，人类才知道它的存在。

　　贝采尼乌斯将这种新元素命名为“lithos” ，这个词在希腊语中意思是“石头” 。尽管名字很厚重，但它却是最轻的固体元素。这也正是我们有时几乎不会注意到手机的原因。

　　更确切地说，瑞典化学家实际上并没有发现纯金属锂，而是发现了一种盐形式的锂离子。纯锂引发了许多火灾警报，是一种不稳定的元素，必须储存在石油中，这样才不会与空气发生反应。

　　锂是一种金属，其外电子层只有一个电子，因此有很强的动力把这个电子留给另一个原子。当这种情况发生时，就会形成一个更稳定的带正电荷锂离子。 20世纪70年代初，惠廷厄姆开发了第一块功能齐全的锂电池，他利用了锂释放其外层电子强大驱动力。最初的可充电电池的电极中含有固体物质，当它们与电解液发生化学反应时就会分解。这一过程会损毁电池。惠廷厄姆开发的锂电池的优点是，锂离子储存在阴极的二硫化钛空间中。当电池使用时，锂离子会从阳极的锂流向阴极的二硫化钛；而当电池充电时，锂离子又会回流。

　　1980年，古迪纳夫将电池的电势提高了一倍，为开发更强大、更实用的电池创造了合适的条件。 1985年，吉野彰成功地从电池中去除了纯锂，而是完全基于锂离子，因为锂离子比纯锂更安全，这使得锂电池成为了实际可行的电池。

　　1991年，日本企业率先开始销售锂离子电池，在电子业引发了一场革命。此后，全世界的研究人员顺着元素周期表展开了依次搜索，试图研制出性能更优良的电池，但没有一种电池能在电池容量和电压上打败锂离子电池。