原文作者：Davide Castelvecchi &Emma Stoye

John Goodenough、Stanley Whittingham和吉野彰被授予2019年诺贝尔化学奖，以表彰他们在锂离子电池开发方面所做的贡献——该技术成功引领了一场储能革命。

Stanley Whittingham、John Goodenough和吉野彰

来源：Binghamton University/UT Austin/The Japan Prize

诺贝尔化学奖委员会表示，三位科学家对这种轻便、可充电电池的开发做出了重要贡献，这些电池如今驱动着移动电话等便携式电子设备，让“零化石燃料的社会”成为了可能。

现年97岁的Goodenough是美国得克萨斯大学奥斯汀分校的固体物理学家，也是迄今最高龄的诺贝尔奖得主。不过，委员会在宣布获奖名单时还无法与他本人取得联系。三位科学家将平分900万瑞典克朗（约合人民币650万元）的奖金。

日本名城大学的化学家吉野彰在得知获奖消息后告诉记者：“惊喜！意外！”

Goodenough当时正在伦敦接受另一个奖项，他在晚些时候接受《自然》采访时说：“我非常感激能获得这个荣誉，这太美好了。但我还是之前的我。”

英国巴斯大学的材料化学家Saiful Islam表示：“在我看来，这个奖早就该颁发了。很高兴看到材料化学中如此重要的领域得到了认可。我们都知道，这些电池推动了便携式设备的不断革新。很多人大概都是在锂离子电池驱动的设备上读到了这条诺奖新闻。”

锂离子电池在放电时，锂离子会经过电解液从负电极（负极）流向正电极（正极），充电时锂离子会从正极流回负极。

来自纽约州立大学宾汉姆顿分校的Whittingham在上世纪70年代曾就职于埃克森石油公司，他率先提出了可充电锂电池的概念，并研发了一款原型电池，使用金属锂作为负极，二硫化钛作为正极。这种电池的能量密度很高，锂离子向正极的传输过程也是可逆的，使得电池能够重复充电。然而，高昂的制造成本和安全隐患让这一技术的商业化困难重重。

70年代末到80年代初，Goodenough研发的可充电电池使用了能储存锂离子的层状氧化物作为正极，大大增强了能量密度。如今，这种锂钴氧化物依然是锂离子电池正极的首选材料。

到80年代，吉野彰再次对材料进行了改进，显著提高了安全性，让电池得以投入商业化生产。他的设计开创了使用可嵌入锂离子的富碳材料作为负极的先河。吉野彰在电话采访中说：“我从1981年开始研究，在1985年发明了这种锂离子电池。”

如今，世界各地的实验室都在研究能够替代锂离子电池的技术，以及如何改进现有电池，让它们更安全、更环保、更持久。不过，英国剑桥大学材料化学家Clare Grey认为在可预见的将来，目前电池的基本设计依然是主流，并将通过电动交通工具和电网规模的储能，在低碳经济的发展中发挥关键作用。“它们注定还要存在很长时间。”

诺贝尔奖委员会还指出，随着各国努力减少化石燃料的使用，锂离子电池在实现可持续未来的过程中肩负着重要使命。委员会提到，电池正越来越多地被用于存储可再生能源，比如太阳能和风能。

美国麻省理工学院的化学家Donald Sadoway说：“我要向诺贝尔奖委员会致敬，他们肯定了一项很有现实意义的成果。三位先生所做的研究十分重要，它是大量电子技术的基础，而这些技术将为未来的零碳世界提供动力。”

Islam还表示，目前针对电动交通工具开发的可充电电池在改善空气质量、降低温室气体排放方面将起到重要作用。

诺贝尔化学奖委员会成员、马萨诸塞大学洛威尔分校化学家Olof Ramström强调，今年的诺贝尔化学奖是一项实实在在的跨学科成果。他在宣布获奖名单时说：“这项成就融合了诸多化学分支学科，也交叉了物理学和工程学。这是一个很好的范例，说明各个学科通力合作，就能创造出影响力深远的成果。”

曾与Whittingham有过合作的Grey认为，虽然这项技术的发展离不开许多人的重要贡献，但委员会做出了正确的选择。尤其是Goodenough，他是材料领域的一位“知识巨擘”，在电池以外的诸多方面都有着基础性贡献。Grey说：“他改变了我们对磁性的理解，还帮助阐释了电子导电性。”

当被问及锂离子电池是否是他最喜欢的成果时，Goodenough告诉《自然》记者：“不是，我最喜欢的应该是对Mott转变的探索。”Mott转变是指材料中的电子从自由移动的状态转变为和单个原子相连的状态。

原文以Chemistry Nobel honours world-changing batteries为标题

发表在2019年10月9日《自然》新闻上