中国粉体网讯 2019年诺贝尔化学奖授予德克萨斯大学奥斯汀分校的JohnB.Goodenough ，纽约州立宾汉姆顿大学的M.Stanley Whittingham和日本名城大学的Akira Yoshino，以表彰他们在锂电池领域的贡献。
“感谢他们创造了一个可充电的世界”
锂离子电池就像电力系统的影子，如今在全球范围内为便携电子设备供电，无论是通讯、工作、学习、听音乐等琐事，还是即将进入的可再生能源社会，人们默默享受着锂离子电池带来的便利，感叹科学技术进步的同时也在向科学家们致敬。这一次锂离子电池能够在众多理论化学研究中斩获诺贝尔化学奖，可谓是众望所归！
上个世纪70年代，石油危机爆发，锂离子电池也正是在这对能源充满渴望的年代奠定了基础。彼时，Stanley Whittingham致力于开发可能实现无化石燃料的能源技术。受斯坦福大学超导物理研究的启发（有机链段嵌入式过渡金属硫化物调控超导温度），他首次将过渡金属硫化物正极引入锂电池中，并从结构设计上指明锂离子电池材料可能的结构特点。自此，锂离子电池迎来重要的转折。
Stanley Whittingham的电池结构示意图
Stanley Whittingham设计的电池由金属锂作为负极，活泼的金属锂负极所构成的电池，其电压刚好超过2V。虽然该型电池充满了潜力，但是金属锂活泼的性质导致这种电池并不稳定，甚至随时都有可能爆炸，无法正常使用。
“科学的魅力在于，当发现未知的可能性需要探索，你便无法自拔。”
尽管Stanley Whittingham提出的电池框架不够成熟，但是依旧挡不住人们狂热的探索激情。1980年，John Goodenough证明了他的预测，如果使用可逆脱嵌锂离子的过渡金属氧化物LiCoO2可将电压提高到4V，比过渡金属硫化物更高效和稳定。锂离子电池再一次迎来至关重要的转折。
John Goodenough的电池结构示意图
John Goodenough的这一发现，突破性的解决了四个围绕锂离子电池的关键问题：首次将含锂正极引入锂离子电池，为正极材料设计提供新思路；摆脱锂负极作为唯一锂源，开创无锂负极；引入可脱嵌锂离子的过度金属氧化物替代过渡金属硫化物为正极，将电压提高到4V，成为单芯电压最高的二次电池；无锂负极，跨越式的提高了电池的安全性。
“破茧成蝶之前，美丽也是空洞的。”
数十年的研究沉淀，所为的不过是产业化那轻轻一跃。1985年，吉野彰（Akira Yoshino）以Goodenough的电池结构为基础，创建了首个商业上可行的锂离子电池。该型电池以钴酸锂作为正极，石油焦作为负极，电解液采用了以六氟磷酸锂为锂盐、碳酸乙烯酯与碳酸丙烯酯混合溶液为溶剂的设计。这是一款重量轻，坚固耐用的电池，在其性能下降之前可以充电数百次。它优点在于，彻底摆脱了电极的化学分解放电，取而代之的是锂离子在电极间脱嵌迁移放电。
吉野彰（Akira Yoshino）的电池结构示意图
自1991年正式商业化运营以来，锂离子电池已经渗透进我们生活的方方面面，它们随着人们需求的改变不断调整这形态、结构、甚至组成。如今的锂离子电池，早已随着技术的迭代变得面目全非，但是人们依旧可以从其原理依稀瞧见它当年的模样。时代的前进，科学技术也在不断的发展，曾经不可能的事物正逐渐变的可能，纵使模糊了样子，其背后所承载的勇于探索、孜孜以求的科学精神仍旧在激励着一代又一代的科研人员砥砺向前。
信息来源：诺贝尔奖委员会官网、中国粉体网
