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吉野彰
よしの あきら
出生 (1948-01-30) 1948年1月30日(71歲)
日本大阪府吹田市
国籍 日本
母校 京都大學
机构 旭化成公司名城大學
知名于 發明含鋰鹼性锂离子电池(LIB)
研究领域 電化學
奖项 紫綬褒章(2004);C&C獎(2011);IEEE獎章(2012);全球能源獎(2013);查尔斯·斯塔克·德雷珀奖(美國國家工程學院)(2014);日本國際獎(2018);歐洲發明家大獎(2019);諾貝爾化學獎(2019)

吉野彰(英語:Yoshino Akira,1948年1月30日)。日本化學家,現任旭化成研究員、名城大學教授。2019年諾貝爾化學奬得主[1]。他是日本第28個獲得諾貝爾獎得主。[2]

  • 從門外漢到創新者,吉野彰開發出鋰電池
  • 開發後,他卻經歷了3年賣不出去的低潮期...
  • 吉野彰雖年年期待得諾貝爾獎,卻年年失望... 直到2019年
  • 終於鋰電池之父們獲諾貝爾化學獎!

生平記事

吉野彰生於大阪府吹田市。吉野對化學産生興趣是始於小學4年級。當時的班導師曾建議他閱讀英國科學家法拉第的《蠟燭的科學》一書,內容記載著蠟燭為何會燃燒、蠟燭火焰為何變黃等。自此,吉野彰開始喜歡上了化學,有時候他會自己把釘子放入自家廁所的清潔專用的鹽酸裡,觀察氫氣放出等現象。通過實驗,他對化學的好奇心也日漸旺盛,化學也成為了他最擅長的科目。[3]

吉野在大阪府立北野高中就讀時曾幫忙進行遺跡發掘。他在京都大學時,加入了考古學同好會。考古學通過搜集古代遺物,然後鞏固理論知識的一門學問,這點培養他日後調查探究、研究開發的能力。1970年,他自京都大學工學部石油化學科畢業。[4]

1972年吉野獲京都大學工學碩士學位後,進入旭化成工業株式會社(現在是旭化成株式會社); 1992年他成為該公司鋰電池研發部門主管;1994年擔任AT&T技術開發部部長;1997年擔任旭化成離子二次電池事業推進室室長;2003年升任旭化成研究員。其間,吉野在職進修,在2005年取得大阪大學工學博士學位。自2005年至今擔任旭化成研究室室長。[4][5]

吉野曾說道:「進企業後,我始終站在開發的第一線,我的目標很明確,就是要研發出鋰電池。這可比留在大學研究要有趣得多。」這些想法也為他開發鋰電池打下了堅實的基礎。[3]

2017年他開始在名城大學擔任教授。[3][4]

開發出鋰電池

1980年代,因應手機與筆記型電腦進入全球發展期,「高容量小型可充電電池」成為迫切需求。

吉野彰並非一開始就是電池的專家,而是從一個「門外漢」的研究人員通過十足的創意實現技術革新,最終獲得了開創性的成果。[6][7]

從門外漢到創新者

吉野對電池的研究始於1981年。一開始,他的研究目的並非新型電池,而是使用另一位2000年諾貝爾獎得主白川英樹發現的聚乙炔導電聚(化)合物來開展他的新業務。不過,聚乙炔鋰電池難以克服體積大、不穩定的問題。[8]

在研究過程中,吉野發現"鋰"這種材料似乎可以用來製作陰極材料。1982年底,正當他尋找能夠與之配套的陽極材料時,一本海外科學刊物刊登了美國德克薩斯大學 约翰·B·古迪纳夫教授研發出鈷酸鋰的成果。

不過,其後的研究進展也並非一帆風順。聚乙炔與鈷酸鋰相配合製作的電池很難實現小型化。吉野為此改變了方針,決定將碳元素類材料使用於負極。[7]

後來,吉野彰從電池中去除純鋰,而是完全用鋰離子,因為鋰離子比純鋰更安全。這使得電池在實際中是可行的。很幸運,公司內部正好有高質量的材料可供使用,嘗試的結果也非常棒。也就是說,吉野運用鈷酸鋰(LiCoO2;鋰和氧化鈷的化合物)開發陰極,運用聚乙炔開發陽極,在1983年製出世界第一個可充電鋰離子電池的原型。1985年,他克服諸多技術問題,徹底消除金屬鋰,確立了可充電含鋰鹼性鋰離子電池(LIB)的基本概念。吉野就這樣完成了包括陽極和陰極在內的鋰離子電池(以下簡稱為鋰電池)的雛形,憑此取得日本註冊專利。[7][8]

吉野彰的鋰電池突破以往鎳氫電池的技術限制,開啟了行動電子設備的革命。由於極高的安全性、穩定的能量輸出以及合理的價格,鋰電池最終於1991年由SONY的西美緒團隊首次商業化。

2014年,美國國家工程院公認約翰·B·古迪納夫、西美緒拉奇德·雅扎米吉野彰為現代鋰電池所做的先驅性和領先性的基礎工作。[9]

因為是門外漢,才沒有被先入為主的觀念束縛,這反而成了吉野的優勢。[6]

經歷3年賣不出去的痛苦

吉野彰開發鋰電池(即1983年)後起初3年完全賣不出去,精神上、肉體上壓力都很很大。當今,鋰電池與IT(信息科技)革命一起成長,對於目前的許多環境問題,吉野期待鋰電池能提供適當解決方案。

吉野表示,鋰電池問世後,被廣泛應用於手機,但他本身對手機有抗拒感,直到最近並沒把手機帶在身邊。手機這種很方便的工具,鋰電池發揮了作用,這是無庸置疑的。[10][11][12]

獲得諾貝爾化學獎

獲奬理由

2019年的諾貝爾化學獎得主於10月9日揭曉,得主之一是日本的吉野彰,另外兩位化學獎得主是在美國的學者约翰·B·古迪纳夫斯坦利·惠廷厄姆,三人均分獎金,獲獎原因是對「鋰離子電池」研發有卓越貢獻。[13][14][15]

年年等,年年失落 ... 直到2019年

吉野彰透露,他深信自己的研究遲早會獲得諾貝爾獎的肯定;但是,年年等,年年失落(1983年發明鋰電池至今2019年)。終於,2019年讓他等到了,只是沒想到「這麼快」,他以為還會再等很多年才會輪到他,獲悉得獎很開心,直說「驚喜、驚喜」。[5]

鋰電池的用處

專家指出,傳統電池無法持續充電,一次性電池又含有電解質等有毒物質,可能污染環境,鋰電池不僅可重複充電,且兼具重量輕、高電量儲存等特性,對環境較為友善,已被廣泛應用在3C產品等日常生活中。

瑞典皇家科學院強調,「鋰離子電池」應用範圍涵蓋行動電話、筆記型電腦、電動車、無線通訊等,並能用於儲存太陽能、風能等可再生能源;鋰離子電池自1991年量產後,徹底改變人類的生活,讓無化石燃料的社會成為可能。[16]

吉野彰的期望

吉野彰畢生獲獎無數,他曾表示,希望他研發的鋰離子電池能用於電動車和蓄電設備,對抗地球暖化貢獻一點力量。他在記者會上表示,還有很多年輕人專注於不同的研究領域,希望他的得獎能夠鼓勵後進。談到得獎,他認為研究人員一定要有開放心胸,身段柔軟且有彈性,但另一方面也要有堅持到底不放棄的韌性,兼具二者才行。[1]

影視

(2019年10月9日)#thepage_jp #記者会見 #ノーベル化学賞 ノーベル化学賞の旭化成・吉野彰氏、満面の笑顔で受賞会見

參考資料