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諾獎得主吉野彰:望實現“對地球環境而言理想的世界”

2019-10-11 14:06:00大公網
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資料圖:日本旭化成名譽研究員吉野彰\路透社

據共同社11日報道,憑借鋰離子電池開發獲得諾貝爾化學獎的日本旭化成名譽研究員吉野彰描繪了采用人工智能(AI)的自動駕駛電動汽車開創的未來藍圖。據悉如果能作為發揮巨大電池作用的基礎設施加以利用,全球變暖和能源問題或許可以得到解決。

吉野希望實現“對地球環境而言理想的世界”,減少大量排放導致全球變暖的溫室氣體的煤炭火力發電等,向太陽能、風能等由自然力量產生的可再生能源過渡。

在他所描繪的未來藍圖中,公路上行駛的是由AI駕駛的電動汽車,車內沒有方向盤,無人駕駛。汽車通過互聯網連接,像出租車一樣回應用車需求,不會發生交通堵塞和事故。

在由可再生能源提供電力的充電站,汽車會自動充電。這種電力也存在輸出功率受天氣等影響的缺點,但在發電量不足時,可以從汽車電池通過充電站向工廠及家庭供電。整個系統由AI控制。電動汽車越多,整體電池容量也越大。吉野稱“巨大的蓄電系統將自動形成”。

據稱雖然性能提升可能會使價格變高,但若推進按月支付的汽車共享模式,個人的費用負擔將減少至目前的七分之一。

接力研發鋰電池 三雄奪諾貝爾化學獎

綜合法新社、中新社、諾貝爾官網報道:2019年諾貝爾化學獎10月9日揭曉,三位為鋰離子電池研發做出巨大貢獻的科學家摘下桂冠,分別是97歲高齡的美籍德國科學家古迪納夫、77歲的美籍英國科學家惠廷厄姆,以及71歲的日本科學家吉野彰。他們開發和不斷改進鋰離子電池,創造了一個可充電的世界。

鋰離子電池自1991年進入市場以來,已經徹底改變了我們的生活,如今它廣泛應用于手機、筆記本電腦和電動汽車,還可大量儲存太陽能和風能。瑞典皇家科學院感謝三位獲獎科學家為鋰離子電池做出的貢獻,他們“為無線、無化石燃料的社會奠定了基礎,為人類帶來了最大效益”。

石油危機催生鋰電池

惠廷厄姆1941年出生于英國,在美國史丹福大學獲得博士后學位,隨后加入石油巨頭??松梨?。在1970年代石油危機期間,能源問題成了世界關注的焦點,惠廷厄姆也因此開始研究如何擺脫化石燃料。他創造性地使用硫化鈦作為正極材料,金屬鋰作為負極材料,制成首個鋰離子電池。這種電池的輕便和電量遠勝過當時市面上的碳鋅電池和鎳鎘電池。不過,由于金屬鋰過于活潑,反覆充電后容易形成結晶,繼而造成短路、發生爆炸,且電池僅能產生2伏左右電力。后來,隨著石油價格在80年代下降,??松梨诳车袅嘶萃⒍蚰讽椖?,他在1988年前往紐約州立大學賓漢姆頓校區繼續研究電池至今。

同樣地,石油危機也讓古迪納夫開始對電池產生興趣,時年50多歲的他開始轉方向研究電池,他當時猜測,如果電池中的負極采用金屬氧化物而不是硫化物,將能提升電池的電力。經過系統性研究后,古迪納夫在1980年將正極原材料改為氧化鈷,制出能生產4伏電力的電池,為鋰離子電池的改良做出了突破性貢獻。古迪納夫此后一直潛心研究,又陸續發現了錳基尖晶石和磷酸鐵鋰等適合用于正極的材料,不斷改進鋰離子電池的效力和安全性,被稱為“鋰電池之父”。2017年,已屆94歲高齡的古迪納夫,還率領團隊打造出首個“全固態”鋰電池。

在西方80年代對替代能源的熱情開始下降時,日本電子公司正迫切渴望研究出輕質、可反覆充電的電池。供職于日本旭化成株式會社的吉野彰做出了巨大貢獻,他1985年時以古迪納夫的電池為基礎改進,將活潑的金屬鋰負極換成石油工業的副產品──石油焦,這使得電池安全性大大提高,可以在性能降低之前反覆充電幾百次。就這樣,鋰離子電池終于可以進入市場。

1991年,索尼公司發布首個商用鋰離子電池,將其應用于相機、隨身聽、CD播放器等輕便電子設備上,完全革新了電子產品。

得主呼吁關心氣候變化

今次的三位得主,從21世紀起就是化學獎得獎的大熱人選,在瑞典皇家科學院9日公布結果之后,外界都認為實至名歸。古迪納夫已年屆97歲,刷新了得主最年長紀錄,他表示很榮幸收到諾獎,并調侃道“活到97歲,你無所不能。”

惠廷厄姆在表示感謝之余,呼吁“希望諾獎能使大家更加關心能源未來。”吉野彰也表示,氣候變化是當今非常嚴峻的挑戰,鋰離子電池能為解決這一問題提供很大幫助。吉野彰還感謝了另一位得主古迪納夫,表示“他就像我的父親一樣,非常照顧我。”據悉,兩人從80年代起就成了朋友,吉野彰每年都會去得州看望對方。

責任編輯:胡明明

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