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編者按：2019年諾貝爾化學獎被授予約翰·古迪納夫、斯坦利·威廷漢和吉野彰，以表彰他們在鋰離子電池發(fā)展上所做的貢獻 。在鋰電池三大強國中，中日韓三國唯有中國擁有豐富的鋰資源和完善的鋰電池產業(yè)鏈，以及龐大的基礎人才儲備，使中國大陸在鋰電池及其材料產業(yè)發(fā)展方面，成為全球最具吸引力的地區(qū)，并且已經成為全球最大的鋰電池材料和電池生產基地。

北京時間10月9日消息，瑞典皇家科學院決定將2019年諾貝爾化學獎授予約翰·古迪納夫（John B· Goodenough）、斯坦利·威廷漢（M· Stanley Whittingham）和吉野彰（Akira Yoshino），以表彰他們在鋰離子電池發(fā)展上所做的貢獻 。


當前，鋰離子電池在全球范圍內用于為便攜式電子設備供電。我們使用這些便攜式電子設備進行通訊、工作、學習、聽音樂和尋找知識。鋰電池還促進了遠程電動汽車的開發(fā)以及來自可再生能源（例如太陽能和風能）的能量存儲?，F(xiàn)在，這種輕巧、可充電且功能強大的電池已用于從手機到筆記本電腦和電動車的所有產品。它還可以存儲來自太陽能和風能的大量能量，從而使無化石燃料社會成為可能。

許多在學術界、工業(yè)界甚至是獨立工作的科學家和工程師都為電池的發(fā)展做出了貢獻，他們也深深理解開發(fā)高效電池是一項非常困難的任務。因此，電池發(fā)展相對緩慢，只有極少數(shù)有效的電池配置在設計成功后應用多年。例如，我們仍然依賴于19世紀中期發(fā)明的鉛酸電池。盡管如此，通過一系列突破性的多學科科學發(fā)現(xiàn)，包括電化學、有機和無機化學、材料科學等，研究人員解決了諸多挑戰(zhàn)，終于鋰離子電池成為現(xiàn)實，從根本上改變了我們的世界。

上個世紀70年代，M·斯坦利·威廷漢在研究超導體過程中發(fā)現(xiàn)了一種能量非常豐富的材料并將其用于鋰電池，這個由二硫化鈦構成的材料具有可以容納鋰離子的空間，可以被用于制作鋰電池中的陰極。

基于M·斯坦利·威廷漢的發(fā)現(xiàn)，上世紀80年代，約翰·巴尼斯特·古迪納夫發(fā)現(xiàn)鈷酸鋰可以作為鋰離子電池正極材料。

利用古迪納夫發(fā)現(xiàn)的鈷酸鋰，吉野彰采用聚乙炔為負極材料于1985年創(chuàng)建了首個商業(yè)上可行的鋰離子電池。

電化學嵌入理論找到高儲能容量材料

斯坦利·威廷漢現(xiàn)年77歲，1941年威廷漢出生于英國，1968年在英國牛津大學獲得博士學位，隨后在美國賓厄姆頓大學任特聘教授。目前擔任紐約州立大學賓漢姆頓大學材料研究所和材料科學與工程專業(yè)的主任。

據諾貝爾獎官網介紹，鋰離子電池的基礎是在1970年代的石油危機期間奠定的。M·斯坦利·威廷漢致力于開發(fā)可能導致無化石燃料的能源技術的方法，在研究超導體過程中發(fā)現(xiàn)了一種能量非常豐富的材料并將其用于鋰電池，這個由二硫化鈦構成的材料具有可以容納鋰離子的空間，斯坦利·惠廷厄姆采用硫化鈦作為正極材料，金屬鋰作為負極材料，制成了世界上首個新型鋰離子電池。

近年來，威廷漢的研究集中在新型無機氧化物材料的制備及其化學和物理性質。最近，他的課題組發(fā)現(xiàn)了單相反應在電池電極放電中的關鍵作用。

一生為鋰電池研究的足夠好先生

鋰電池的發(fā)展不是一蹴而就，但鋰電池的三次改進都出自古迪納夫及研究團隊。今年97歲的John B Goodenough打破了諾貝爾獎得主年齡最高紀錄。

古迪納夫1922年出生于德國，幼年隨父親移民美國。1943年，古迪納夫進入耶魯大學，獲得數(shù)學學士學位后參軍。二戰(zhàn)結束后，他重返學校獲得芝加哥大學物理學博士學位。

“50歲才只是個開始。”

54歲時開始做電池

57歲上找到了鈷酸鋰材料

（所在研究單位牛津不愿幫忙申請專利，他最終把專利送給政府實驗室，后被索尼買走繼續(xù)開發(fā)出鈷酸鋰電池，Goodenough沒有拿到錢并對此事毫不在意，“反正我做這個的時候也不知道會這么值錢”……他所獲得過的各項獎金都沒有為己所用，而是全部捐獻給了學校。）

59歲找到了錳酸鋰材料

64歲為避免退休，轉入另一研究單位

75歲時候，又發(fā)現(xiàn)目前電動汽車和儲能廣泛應用的磷酸鐵鋰

90歲開始研究固態(tài)電池以提升容量和安全性，還有如何用更廉價易得的鈉來取代鋰。

94歲打造出全固態(tài)鋰電池。

今年97歲的他還開玩笑說5年后、102歲時退休……

2019年10月9日，這位足夠好先生獲得諾貝爾化學獎 首款商用鋰電池在1991年問世

吉野彰1948年出生于日本大阪，現(xiàn)任旭化成研究員、名城大學教授。他是智能手機和電動汽車使用的鋰離子電池的開發(fā)者、旭化成公司研究員，旭化成株式會社吉野研究室室長，京都大學大學院工學研究專業(yè)特命教授。吉野彰目前是旭化成集團的榮譽顧問，旭化成是全球最大的鋰離子電池隔膜供應商。

當吉野彰決定開發(fā)一種功能性可充電電池時，他選擇了古迪納夫的鈷酸鋰作為陰極，并嘗試使用各種碳基材料作為陽極。最終吉野彰則與其同事找到聚乙炔作為陽極材料。利用鈷酸鋰和聚乙炔，

1983年，制出世界第一個可充電鋰離子電池的原型。

1985年研制出了世界首款鋰離子電池。

1991年，吉野彰和古迪納夫合作發(fā)明的鋰離子電池終于由SONY首次推向市場實現(xiàn)商業(yè)化。

“發(fā)現(xiàn)適合做鋰電池的材料，其實是一個漫長的過程。”吉野彰在接受諾獎揭曉現(xiàn)場的電話連線時說，他從1981年開始這項工作，直到1985年才完成，“這是一項受好奇心驅使的科研，最終惠及了整個人類”。

或許，在不久的將來，一起將人類帶入無化石燃料社會！

中國在鋰電池市場競爭力攀升

華創(chuàng)證券指出，目前鋰電池已經應用到人們生活的方方面面，我國也是鋰電池主要的生產國之一。數(shù)據顯示，2018年我國鋰離子電池營業(yè)收入達到1727億元，較2017年的1589億元增長8.7%。鋰離子電池的產量由1009億瓦時增長到1242億瓦時，增長23.1%。這主要得益于新能源汽車動力電池和儲能用電池市場的快速增長。

盡管關于鋰電池的諾貝爾化學獎與中國科學家無關，但中國卻已實實在在成為鋰電池領域的三大強國，在鋰電池三大強國中，中日韓三國唯有中國擁有豐富的鋰資源和完善的鋰電池產業(yè)鏈，以及龐大的基礎人才儲備，使中國大陸在鋰電池及其材料產業(yè)發(fā)展方面，成為全球最具吸引力的地區(qū)，并且已經成為全球最大的鋰電池材料和電池生產基地。中國的寧德時代、比亞迪在全球十大鋰電池公司中分別排名第二、第三，尤其是來自福建小城寧德的這家公司已成為行業(yè)領軍者。

隨著鋰電池的應用和廣闊的市場空間，A股上市公司涉足鋰電池業(yè)務的上市公司變得日益增多，不過，鋰電池業(yè)務上目前已經屬于典型的巨頭爭霸階段，且市場份額也逐步向頭部集中，國軒高科、孚能科技這些小玩家已經很難翻出浪花。數(shù)據顯示，2018年，中國動力電池市場份額中，寧德時代市占率位列第一，占比為41.3%，其次為比亞迪、國軒高科和孚能科技，市占率分別為20.1%、5.4%、3.3%。

據研究機構預測，我國鋰離子電池市場整體趨勢向好，到2020年，中國鋰離子電池市場產量將達205.33 GWh。從下游應用市場看，鋰電池主要分為動力電池、儲能電池和3C電池三個領域。未來動力電池是鋰離子電池領域增長最大的引擎，而儲能領域也有巨大潛力，近年“儲能電池”+“可再生能源”應用發(fā)展迅速。本次鋰電池獲得諾獎認可，相關領域公司望受市場關注。

A股目前鋰電池行業(yè)公司數(shù)量龐大，從上游關鍵材料（負極石墨烯材料）相關企業(yè)，中游具有關鍵技術以及布局大型車企供應鏈中的鋰電池龍頭，以及下游的各種消費電芯和動力電池，中國的鋰電產業(yè)已具備完整產業(yè)鏈。目前鋰電池行業(yè)公司約為92家，總市值約達1.16萬億元。

上游鋰電資源企業(yè)包括天齊鋰業(yè)、贛鋒鋰業(yè)；電池材料和設備制造商的杉杉股份、大族激光、先導智能、格林美，以及電芯生產商比亞迪、寧德時代、億緯鋰能、國軒高科。


綜合自知識分子、券商中國、第一財經、新浪科技、人民網等

沒有他們，你手里的手機可能還是塊磚頭or炸藥包…

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向這屆諾貝爾化學獎得主致敬！
原標題：瘋狂的鋰電池：英美日研發(fā)者獲諾貝爾獎，中日韓市場之爭中國后來居上