【諾貝爾獎】今天人類可將手機和平板電腦隨身攜帶，又可駕電動車長程出行，都拜鋰離子電池所賜。今年諾貝爾化學獎就由三名鋰離子電池之父奪得（圖），評審形容這種輕巧、可以循環充電及電力強勁的電池，不只為無線電子產品得以成行成市奠下基礎，亦可儲存太陽能和風能，令無化石燃料世界變得可能，「為人類帶來最大裨益」。; o, L5 R* Y, r$ y/ {( c) T2 |
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瑞典皇家科學院昨天宣佈，今年的化學獎由美國的古迪納夫、英國出生的惠廷厄姆及日本的古野彰獲得，以表揚他們開發鋰離子電池的成就，三人將平分900萬瑞典克朗（約714萬港元）獎金。% R* P- |3 L2 V6 W3 A$ |
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4 _* b1 D/ N. j/ p, `輕巧化得享科技革命好處公仔箱論壇: l T6 r* c, O7 n( c1 [$ B
評審之一林瑟（Sara Snogerup Linse）表示，當今世人得以享用科技革命的好處，皆因三位得主「發展了輕巧而潛力高的電池，在很多方面都有應用，由真正可隨身攜帶的電子產品如手機和心臟起搏器，到長程電動車」，鋰離子電池可儲存太陽能和風能等可再生能源，亦打開可持續能源大門。tvb now,tvbnow,bttvb6 t9 }0 |6 m- e" h- o9 {
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評審指出，鋰離子電池研究是在1970年代石油危機的背景中展開，當時一些能源公司已意識到石油總有用盡的一日，汽車廢氣又令大城市烏煙瘴氣，有需要開發電動車和另類能源，當中關鍵是可儲存大量能量的充電池，但當時市面有的充電池，不是重甸甸的汽車用鉛酸蓄電池，就是能量密度和功率有限的鎳鎘電池。
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鋰這種極輕又不穩定的金屬，成為新式充電池關鍵，是因為鋰外層只有一粒電子，而且有極大傾向釋出給其他原子，剩下帶正電荷的鋰離子。6 \$ U4 @! o# ^' P! d
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當時在能源巨頭埃克森公司工作的惠廷厄姆，在研究超導物料時，發現二硫化鈦這種內有大量原子般大小的空間可讓離子嵌入的物料，儲存能量密度非常高，可用來做充電池正極，再以鋰金屬做負極，製成首款鋰離子電池原型，產生的電壓約兩伏特。公仔箱論壇7 A/ E- |$ _2 I# J3 N4 i5 X* `
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古迪納夫基於惠廷厄姆的原型再發展，他認為以氧化金屬取代硫化金屬做正極，會有更大潛力，經過一輪有系統的尋找，他在1980年證明氧化亞鈷也可嵌入鋰離子，而且產生的電壓倍增達4伏特。不過他仍是用不穩定的鋰金屬做負極，容易爆炸。; A- S( x$ Z7 ]- m0 _
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大大增加電池壽命
5 q- p2 J F- b r吉野彰解決了這問題，他改用同樣可讓鋰離子嵌入的石油焦作負極，不只剔走鋰金屬的危險，而且令正極和負極在運作時都不是基於有破壞性的化學反應，大大增加電池壽命，可充電數百次才表現衰退，1985年製成首款商業可行的鋰離子電池原型，1991年正式推出市面。
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另一評審紹姆福伊（Peter Somfai）表示，三人得獎原因很簡單：「這是我們每日都使用的科技，大部份人都有手機，電動車日漸流行，顯而易見這是重要發明。」
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發表於 2019-10-10 10:09 AM
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