[其它] 手機必需品 造福全人類 鋰離子電池三傑 榮獲化學獎

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【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」。1 o: w7 y, |3 {6 _) K- J2 U8 ^4 L
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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。
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# a* `# Z4 K5 i2 |1 y0 j; E: O5.39.217.76輕巧化得享科技革命好處
4 Y2 ?# M/ D+ {+ `$ ]9 M5.39.217.76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。5 K: B# C9 }- |7 q" s: [) x

; m; i4 q  b( C9 U9 S5.39.217.76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。
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; R3 M# @5 h$ ~1 o5 m3 M% J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。
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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。tvb now,tvbnow,bttvb& D2 Y# {2 I- n
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大大增加電池壽命公仔箱論壇% W$ ]4 h0 W( O3 F  V
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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! N& o4 S5 b, M, A) W) UTVBNOW 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。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。」公仔箱論壇, `( d- ]" d3 @6 q
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
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: I& W" f( N3 T% A' WTVBNOW 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。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%」。
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0 E4 c! X! x* L) dtvb now,tvbnow,bttvb1988年重返學界
9 W9 l1 ]7 F  m+ L% u+ O" D7 stvb now,tvbnow,bttvb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。」公仔箱論壇! R7 ~2 B) ^! J" }: U+ q
路透社
0 F' W. N, t& e9 h# D: ttvb now,tvbnow,bttvbTVBNOW 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。$ u: g5 Y" }4 f5 u/ L3 ?/ m7 @

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最老得獎者　拒退休等死- K4 X, z* L4 Q' c5 i
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John B. Goodenough <br />古迪納夫　美國
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8 m0 R' |+ U0 t& Y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7 k; i+ S  O: m1 U! m$ r
獲封「鋰離子電池之父」公仔箱論壇& |+ E8 f& }6 m9 [; h! ~" \* [
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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。公仔箱論壇; }5 A4 l' n* u. a6 O) J, ^: R5 D
諾貝爾獎官方網頁/德新社6 {7 u7 t# _) C! g
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雙喜臨門　早有預感獲獎
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Akira Yoshino<br />吉野彰　日本公仔箱論壇# v# L1 m) \: K7 C( a/ k) B: r
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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。7 s4 T# i7 J. K5 Q
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發明高容量小型充電池
# h# i' C- ~1 f2 l3 Z0 Itvb now,tvbnow,bttvb71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。
# k8 \- K( R3 P3 ~0 T1 e7 h: Y& c5.39.217.76TVBNOW 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。3 G5 c+ ], R) m% e- _0 z
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。
& p2 U& l8 o/ `4 W/ H+ i' t  w日本《朝日新聞》2 k* L3 w7 @- \3 _) A

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對生活影響巨大　港學者︰遲來的獎項公仔箱論壇# L6 x0 D1 o+ S2 X

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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# r. r! L8 ^: J, {! H/ ?4 A

: D" T" O# N# ~6 c' Q1 }公仔箱論壇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。
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$ o1 m. \" H6 v4 htvb now,tvbnow,bttvb指惠廷厄姆「好好人」tvb now,tvbnow,bttvb$ R" K' i3 ~/ x1 [% ~- S
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。
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$ z, C* c: s- k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。
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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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; P0 U, I2 }! b: B公仔箱論壇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。tvb now,tvbnow,bttvb/ [( Y; v5 k+ h

2 `& f. s1 T4 ]8 L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。公仔箱論壇$ P& ?/ u! g3 V$ Q  [; n* r/ x
《蘋果》記者