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诺奖得主吉野彰:望实现“对地球环境而言理想的世界”

2019-10-11 14:06:00大公网
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资料图:日本旭化成名誉研究员吉野彰\路透社

据共同社11日报道,凭借锂离子电池开发获得诺贝尔化学奖的日本旭化成名誉研究员吉野彰描绘了采用人工智能(AI)的自动驾驶电动汽车开创的未来蓝图。据悉如果能作为发挥巨大电池作用的基础设施加以利用,全球变暖和能源问题或许可以得到解决。

吉野希望实现“对地球环境而言理想的世界”,减少大量排放导致全球变暖的温室气体的煤炭火力发电等,向太阳能、风能等由自然力量产生的可再生能源过渡。

在他所描绘的未来蓝图中,公路上行驶的是由AI驾驶的电动汽车,车内没有方向盘,无人驾驶。汽车通过互联网连接,像出租车一样回应用车需求,不会发生交通堵塞和事故。

在由可再生能源提供电力的充电站,汽车会自动充电。这种电力也存在输出功率受天气等影响的缺点,但在发电量不足时,可以从汽车电池通过充电站向工厂及家庭供电。整个系统由AI控制。电动汽车越多,整体电池容量也越大。吉野称“巨大的蓄电系统将自动形成”。

据称虽然性能提升可能会使价格变高,但若推进按月支付的汽车共享模式,个人的费用负担将减少至目前的七分之一。

接力研发锂电池 三雄夺诺贝尔化学奖

综合法新社、中新社、诺贝尔官网报道:2019年诺贝尔化学奖10月9日揭晓,三位为锂离子电池研发做出巨大贡献的科学家摘下桂冠,分别是97岁高龄的美籍德国科学家古迪纳夫、77岁的美籍英国科学家惠廷厄姆,以及71岁的日本科学家吉野彰。他们开发和不断改进锂离子电池,创造了一个可充电的世界。

锂离子电池自1991年进入市场以来,已经彻底改变了我们的生活,如今它广泛应用于手机、笔记本电脑和电动汽车,还可大量储存太阳能和风能。瑞典皇家科学院感谢三位获奖科学家为锂离子电池做出的贡献,他们“为无线、无化石燃料的社会奠定了基础,为人类带来了最大效益”。

石油危机催生锂电池

惠廷厄姆1941年出生于英国,在美国史丹福大学获得博士后学位,随后加入石油巨头埃克森美孚。在1970年代石油危机期间,能源问题成了世界关注的焦点,惠廷厄姆也因此开始研究如何摆脱化石燃料。他创造性地使用硫化钛作为正极材料,金属锂作为负极材料,制成首个锂离子电池。这种电池的轻便和电量远胜过当时市面上的碳锌电池和镍镉电池。不过,由于金属锂过于活泼,反覆充电后容易形成结晶,继而造成短路、发生爆炸,且电池仅能产生2伏左右电力。后来,随着石油价格在80年代下降,埃克森美孚砍掉了惠廷厄姆项目,他在1988年前往纽约州立大学宾汉姆顿校区继续研究电池至今。

同样地,石油危机也让古迪纳夫开始对电池产生兴趣,时年50多岁的他开始转方向研究电池,他当时猜测,如果电池中的负极采用金属氧化物而不是硫化物,将能提升电池的电力。经过系统性研究后,古迪纳夫在1980年将正极原材料改为氧化钴,制出能生产4伏电力的电池,为锂离子电池的改良做出了突破性贡献。古迪纳夫此后一直潜心研究,又陆续发现了锰基尖晶石和磷酸铁锂等适合用于正极的材料,不断改进锂离子电池的效力和安全性,被称为“锂电池之父”。2017年,已届94岁高龄的古迪纳夫,还率领团队打造出首个“全固态”锂电池。

在西方80年代对替代能源的热情开始下降时,日本电子公司正迫切渴望研究出轻质、可反覆充电的电池。供职于日本旭化成株式会社的吉野彰做出了巨大贡献,他1985年时以古迪纳夫的电池为基础改进,将活泼的金属锂负极换成石油工业的副产品──石油焦,这使得电池安全性大大提高,可以在性能降低之前反覆充电几百次。就这样,锂离子电池终于可以进入市场。

1991年,索尼公司发布首个商用锂离子电池,将其应用于相机、随身听、CD播放器等轻便电子设备上,完全革新了电子产品。

得主呼吁关心气候变化

今次的三位得主,从21世纪起就是化学奖得奖的大热人选,在瑞典皇家科学院9日公布结果之后,外界都认为实至名归。古迪纳夫已年届97岁,刷新了得主最年长纪录,他表示很荣幸收到诺奖,并调侃道“活到97岁,你无所不能。”

惠廷厄姆在表示感谢之余,呼吁“希望诺奖能使大家更加关心能源未来。”吉野彰也表示,气候变化是当今非常严峻的挑战,锂离子电池能为解决这一问题提供很大帮助。吉野彰还感谢了另一位得主古迪纳夫,表示“他就像我的父亲一样,非常照顾我。”据悉,两人从80年代起就成了朋友,吉野彰每年都会去得州看望对方。

责任编辑:胡明明

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