诺贝尔化学奖揭晓 “主角”是锂电池

北京时间2019年10月9日下午5点45分,2019年诺贝尔化学奖揭晓。瑞典皇家科学院决定将该奖项授予三位化学家——来自美国的约翰·巴尼斯特·古迪纳夫、M·斯坦利·威廷汉和来自日本的吉野彰,以表彰他们在锂离子电池领域的研发工作。

诺贝尔委员会在颁奖词中说,三位科学家发明了轻便、可携带的锂电池,用可控的方式让能量实现转换,应用场景广泛,这是一项非常有潜力的科技。而为实现这一点,几位获奖者克服了很多化学方面的挑战。

锂电池是由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。它之所以相比其他电池更具前瞻性,主要还是因为具备安全性高、体积小、能量密度高等特性。20世纪80年代是移动设备研发的黎明期,锂电池的出现顺应了这一时代发展需要。

锂电池使用的电极材料金属锂,是世间最活泼的元素之一,极易燃烧,甚至与氮气都能发生反应,这样的特性极大地拔高了对锂电池的技术要求。

上个世纪70年代,M·斯坦利·威廷汉在研究超导体过程中发现了一种能量非常丰富的材料并将其用于锂电池,这个由二硫化钛构成的材料具有可以容纳锂离子的空间,可以被用于制作锂电池中的阴极。

基于M·斯坦利·威廷汉的发现,上世纪80年代,约翰·巴尼斯特·古迪纳夫发现钴酸锂可以作为锂离子电池正极材料,这是锂电池技术方面非常重要的突破。

吉野彰则于1985年创建了首个商业上可行的锂离子电池。“好奇心是我的主要动力。”吉野彰在新闻发布会上接受采访时表示。

目前锂电池已经应用到人们生活的方方面面,我国也是锂电池主要的生产国之一。

根据中国化学与物理电源行业协会统计的数据,2018年我国锂离子电池营业收入达到1727亿元,较2017年的1589亿元增长8.7%。锂离子电池的产量由1009亿瓦时增长到1242亿瓦时,增长23.1%。

这主要得益于新能源汽车动力电池和储能用电池市场的快速增长。目前,我国锂电池产业链较为完善。据Wind统计,从上游原材料到下游电池,涉及的上市公司多达92家。其中,以宁德时代、比亚迪为代表的一批企业已成为参与全球配套的产业链龙头企业。