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[其它] 手機必需品 造福全人類 鋰離子電池三傑 榮獲化學獎

【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」。公仔箱論壇0 Q: h; L3 l  V4 \: Z  z

0 n/ q& ^, b6 b' o' K0 Ktvb now,tvbnow,bttvb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。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。0 g0 u$ B: S2 K; x7 r! k8 z0 F! m

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  T; k, r, h1 ?2 C* ^0 `輕巧化得享科技革命好處1 y! E0 y- U) r' n* P6 N% Y9 |- ?
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。
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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。5.39.217.76. N( z4 y! t7 E5 C3 u1 `
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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。
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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。
8 U/ r. T4 A  _  Q1 m- O+ b. Z公仔箱論壇TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。6 k9 o( b  G* n6 d# T7 j  I; g
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。
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大大增加電池壽命
" q8 M  L6 t' @# t+ ZTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。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。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。5 r& l' J3 f. L4 {4 v! W: X. _
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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。」3 s# B1 h8 k/ W$ d3 Y- P8 t, W( b4 D
美聯社/路透社/諾貝爾獎官網
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領團隊研新物料儲存能源
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M. Stanley Whittingham <br />惠廷厄姆 英國/美國TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。; w! E( p) H9 O
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77歲的惠廷厄姆去年在一場演講中指出,「有效的能源儲存,是任何一種能源採集系統的重要部份。鋰離子電池面世了逾40年,最初出於科學好奇,到現在已發展成為流動電子產品和運輸的重要支柱,並且造就了可再生能源。這是因為鋰離子電池的高能量密度,以及過去10年間成本大減90%」。5.39.217.76( C4 r& V. D5 s0 \7 ?

8 {" j$ A- U: ?1 jTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。1988年重返學界* I+ t+ k7 j+ K& _4 S8 J8 a
惠廷厄姆在1964至68年在英國牛津大學修讀化學,四年後移居美國,在埃克森美孚(ExxonMobil)的電池技術實驗室工作至1988年,之後轉職到一間研究中心出任科學總監四年;於1988年重返學術界,出任紐約州立大學賓漢姆頓大學化學研究所教授,多年來領導研究團隊發展新物料作先進能源儲存,尤其是鋰離子電池。團隊近年集中研究將電池儲存量的理論與實際應用之間的差距收窄。他早前表示:「我們嘗試了解那限制我們釋放電池全面潛能的科學,例如商用氧化鉛。」& J- [4 b2 K+ u  |' _& _% `
路透社
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最老得獎者 拒退休等死5 y, v* Q7 }, I9 O* D1 `
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John B. Goodenough <br />古迪納夫 美國
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( b0 T5 N+ p, g2 I古迪納夫獲譽為「鋰離子電池之父」,常被問及當年做研究時有否預期今日的發展成果,他笑說:「當然沒有,我不知這會值數十億美元。」97歲的他是最年老的諾貝爾得獎者,目前在美國德州大學任教機械工程和材料科學。他稱不想退休等死,「我希望在死前助社會由石油主導5.39.217.765 v6 m' r- }5 t5 v* z
獲封「鋰離子電池之父」5.39.217.769 ^# N8 i& J, c

3 B# F. n# K6 O2 Q0 k8 rtvb now,tvbnow,bttvb古迪納夫於德國耶拿市出生,美籍父親當時在當地工作。他之後隨家人返美國,小時候有讀寫障礙,對數學和物理較感興趣。受1970年代的石油危機影響,他到英國牛津大學出任無機化學系教授時,就開始研發其他能源。基於惠廷厄姆的研究,他發現如以金屬氧化物取代金屬硫化物,正極可有更高潛能,團隊遂尋找當嵌入鋰離子時可生產高電壓的金屬氧化物,1980年發現正極中有鋰鈷氧化物的電池可生產多一倍即四伏特的電壓,電池可於完成製作後才充電,為日後無線科技革命奠下基礎。
( O. J' P" @1 H( O6 k7 S) O6 a4 U5.39.217.76諾貝爾獎官方網頁/德新社
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雙喜臨門 早有預感獲獎
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5 e6 `( _. {; p# o+ t4 b/ B/ E4 CTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。Akira Yoshino<br />吉野彰 日本
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吉野彰對得獎感到驚喜,指他一直有信心其工作會得到諾貝爾獎,只是沒料到來得這麼早。他認為鋰離子電池如此重要,是因為能幫助社會持續發展,又指一個成功的科學家必須有靈活的腦袋和永不放棄的精神,相信獎項能鼓勵不同領域的研究員。5.39.217.76' a7 {2 [9 Y. l% }' W6 K- z, w# M
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發明高容量小型充電池* U( ?- m  Q8 m" Y9 `  ?5 S
71歲的吉野彰於日本大阪出生,自幼對化學有濃厚興趣。他1970年於京都大學學士畢業,兩年後完成碩士學位,同年加入化工巨企旭化成從事研究工作,到2005年獲大阪大學頒發博士學位,現是旭化成的榮譽研究員和名城大學教授。
; l7 n% a. [6 P* x! D3 D+ v; z+ eTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。tvb now,tvbnow,bttvb- E  i8 q' v* h0 P; N: f0 a
吉野彰1981年起開始研發用於便攜式家用電器的高容量小型充電電池,1985年製出可重複充電的鋰離子電池原型,至1991年量產,對鋰離子電池普及有極大貢獻。他多年來獲獎無數,包括有工程界諾貝爾獎的德雷珀獎,今年更雙喜臨門,除了諾貝爾獎,也獲頒歐洲發明人大獎。
  |9 q5 Y1 G9 B) D& m6 w5 N5 s% f日本《朝日新聞》
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對生活影響巨大 港學者︰遲來的獎項# Q2 q  U9 }# o8 E( |, H7 z% Q

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瑞典皇家科學院昨公佈諾貝爾化學獎得獎名單。 路透社5.39.217.76( f7 j5 t- e; G8 C3 X
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香港城市大學能源及環境學院副教授虞有為認為,鋰離子電池對現代生活影響巨大,是很值得拿諾貝爾獎的課題,鋰離子電池在1991年開始量產,到現在才得獎,相對於很多得主在發表研究五至十年後得獎,已是比較遲,或者因為整個開發過程有很多人參與,要挑三位代表性人物有些困難。公仔箱論壇8 s* D. P" `; a) i
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指惠廷厄姆「好好人」! \  ]! V5 m  K: D1 f
對於三位得主,虞有為表示惠廷厄姆曾到他的電池實驗室參觀交流,指他「好好人」肯給意見,而年屆97歲的古迪納夫,近年仍很活躍於圈內會議,並研究以固體電解質增電池容量。至於吉野彰則較少接觸。3 V$ Y4 b# S8 n9 Y! ]& M0 r$ O
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虞有為指鋰離子電池是很好的系統,現時主要研究方向是增加它的儲存能量,另一方面由於電池儲存的能量越多,一旦出問題時會越危險,所以亦要提高安全性。發展不同種類的電池,是另一研究方向。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。; }0 L" b( J: u' N( L' e. ]4 z

  z* a3 l/ o6 t- E虞有為的實驗室,就研究以矽代替石墨(石油焦)做負極,增加鋰離子電池容量,現已製作了原型。
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他的實驗室也研究以鈉離子取代鋰離子,因為世界鋰礦不多,鈉則可從海水鹽份抽取,可降低成本。4 O  }$ f3 ]/ B  G

) o! o* K  Y+ S" z5 U8 m, \另一方面是研究以普通金屬做電池材料,如不鏽鋼電池以及銅鋁電池。最後,鋰離子屬正離子,他的實驗室則研究以負離子充電,指類似超級電容,可快速充電,數分鐘即可充夠電。tvb now,tvbnow,bttvb# V) k( n' T- z: A9 {
《蘋果》記者
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