主办单位：上海市科学技术协会
承办单位：上海市科普作家协会、信达生物制药集团、华东师范大学、中国细胞生物学学会、上海市细胞生物学学会、新华网“科普中国-科技前沿大师谈”、上海市科学技术协会“上海科协大讲坛”
协办单位：《文汇报》社、《上海科技报》社、《科学》杂志社、上海电影集团科教电影制片厂、上海市科普教育展示技术中心
时    间：2019年12月14日（星期六）下午14:00—16:00
地    点：上海科学会堂海洋能厅（南昌路57号）
主    题：解读2019年化学奖——神奇的能量，不老的传奇
主持嘉宾：姜雪峰  华东师范大学教授，博导
主讲嘉宾：黄云辉  华中科技大学教授，同济大学兼职教授，教育部“长江学者”特聘教授
对话嘉宾：王久林  上海交通大学化学化工学院研究员，博士生导师
媒体嘉宾：许琦敏  《文汇报》首席记者，上海市科普作家协会理事

嘉宾简介

主持嘉宾：姜雪峰

姜雪峰，华东师范大学教授，博导。中组部“万人计划”青年拔尖人才，基金委优秀青年基金，教育部“长江学者奖励计划”青年项目、“新世纪”优秀人才和“霍英东”基金，上海市“东方学者”和“科技启明星”。中国均相催化青年奖，药明康德生命化学研究奖，德国Thieme Chemistry Journal Award，日本ACP Lectureship Award，IUPAC元素周期表青年科学家“硫元素代言人”。上海市青年五四奖章、上海市青年岗位能手，上海市第十三届政协委员。中国化学会有机化学学科委员会委员，中国化学会化学教育委员会委员，中国化学会催化委员会均相催化专业委员会委员，中国化学会青委会委员，中国青年科技工作者协会委员，《化学试剂》副主编，《化学教育》编委，《中国化学快报》青年编委，Wiley旗下《Heteroatom Chemistry》和《Journal of Sulfur Chemistry》编委，Taylor旗下《Phosphorus Sulfur Silicon and the Related Elements》编委。研究方向主要集中在绿色有机硫化学和天然产物多样性合成，共发表论文近百篇，外文邀请专著6章，申请发明专利51项（2项国际专利），已授权23项，作为主编著书《Sulfur Chemistry》Topics in Current Chemistry, Springer, 2018。

主讲嘉宾：黄云辉

黄云辉，华中科技大学教授，同济大学兼职教授，教育部“长江学者”特聘教授，国家杰出青年科学基金获得者，新世纪“百千万人才工程”国家级人选，*****特殊津贴获得者。在北京大学获得学士、硕士和博士学位；先后在复旦大学、日本东京工业大学、美国得州大学奥斯汀分校工作或从事博士后研究。2004-2007年师从John B. Goodenough先生从事锂离子电池和固体氧化物燃料电池研究，2008年回国工作。主要研究领域为能源材料与器件，包括锂离子电池、下一代电池、钠离子电池、固体氧化物燃料电池，发表学术论文400篇，授权或公开专利30余项。2015年获教育部自然科学一等奖、2016年获国家自然科学二等奖。

对话嘉宾：王久林

王久林，上海交通大学化学化工学院研究员，博士生导师
1993-1999年哈工大获学士和硕士学位；2002年上海微系统所获博士学位；2002-2004清华大学博士后；（期间在加拿大皇后大学做一年博士后）；
2005年入职上海交通大学；2006-2007年德国洪堡学者；
2013年美国西太平洋国家实验室访问学者。
    自1999年以来，长期致力于锂硫二次电池及关键材料的研究，创制的硫复合材料获得国际同行广泛跟踪研究。在Adv Mater, Angew Chem Int Ed, Energ Environ Sci等期刊发表学术论文150余篇，被引用超过1万次。以第一发明人授权中国专利15件和美国专利1件。主持国家自然基金重点项目、广东省重点研发计划和上海市重点基金等科研项目。获上海市科技启明星、中国化工学会“侯德榜”青年奖和上海市自然科学一等奖（第一完成人）。


媒体嘉宾：许琦敏

《文汇报》首席记者。上海市科普作家协会理事，上海市天文学会理事，上海市科技传播学会会员。
专注于科技报道十多年，获得上海新闻奖一等奖，中国科学院“科星新闻奖”一二三等奖（多次）和丰产奖以及上海市科技新闻奖一等奖等奖项。所撰《以“环保”名义破坏地球生态？》一文被香港教育署收录为教学参考材料。

解读提要

神奇的能量，不老的传奇——2019年诺贝尔化学学奖解读

2019年诺贝尔化学奖授予了美国得克萨斯大学奥斯汀分校的约翰·古迪纳夫（John Goodenough）教授、美国纽约州立大学宾汉姆顿分校的斯坦利·惠廷厄姆（Stanley Whittingham）教授和日本旭化成公司的吉野彰（Akira Yoshino）研究员，以表彰他们“为发展锂离子电池”做出的突出贡献。
锂离子电池的产生要追溯到20世纪70年代发生的石油危机，当时人们被迫开始寻找新的替代能源。锂是元素周期表中最轻的金属元素，同时其还原电位最低，因此，在同样重量或同样体积下，锂电池内可以储存的能量最大。20世纪70年代，锂原电池就实现了商品化，但这类电池有一个致命的弱点，即金属锂只能使用一次，不能反复充电、重复使用。如果能让用过的锂电池再次充电并循环使用，就可以大幅度提高资源的利用率。本次获得诺奖的3位科学家正是很好地解决了这个问题，并促进了锂离子电统研究，他在1980年证明了嵌入锂离子的氧化钴可以产生近4伏的电压。在古迪纳夫研制出的正极基础上，吉野彰于1985年发现可容纳锂离子的焦炭比金属锂更适于作为负极，并开发出首个接近商用的锂离子电池。有了这几项重要的发明，才有了1991年日本索尼公司第一颗商用锂离子电池的问世，为之后锂离子电池的大规模应用并改变人类生活发挥了巨大的作用。这次诺贝尔化学奖的授予可以说是实至名归。瑞典皇家科学院的诺奖评委如此评价锂离子电池：重量轻、可充电、强劲。
如今，锂离子电池已经遍布人类生活的方方面面，从手机到笔记本电脑，再到电动汽车；同时，它可以储存大量的太阳能和风能等绿色能源，为人类供电，使得不使用化石燃料的生活方式变为可能。
3位获奖者中，古迪纳夫（也被称为“足够好”先生）今年97岁，是钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的发明人，被业界称为“锂电池之父”。本次获奖，也使得古迪纳夫先生成为诺奖历史上年龄最大的获奖者。由于笔者有幸于2004～2008年师从先生从事博士后研究，主攻磷酸铁锂电池和固体氧化物燃料电池，因此尊称他为先生并重点介绍他的工作。
古迪纳夫先生在锂离子电池正极材料方面的发明具有重大而深远的意义。钴酸锂中的钴和氧原子结合得很紧密，它们在晶体学上形成了一种层状结构，锂原子层就仿佛镶嵌在两个“平板”之间。因为这种特殊的结构，使得锂离子可以在钴酸锂晶体中快速移动。有一个很形象的比喻：如果把钴酸锂想象成一个三明治，钴-氧的层状结构就像是两块面包片，那么锂离子就是中间的火腿片，能被很轻松地抽出，也可以重新被嵌入。正因如此，钴酸锂可同时作为电池中锂离子的供体和受体，而且这种氧化物可提高电池的使用电压，从而提升电池储存的电量。钴酸锂从被发现之初就展现出不同于其他储锂材料的独特魅力，它以体积能量密度高而著称。
当今市场上智能手机使用的锂离子电池，正极材料大多都是钴酸锂，并且在可预见的未来仍然会占据主导地位。古迪纳夫先生1980年在英国牛津大学工作期间发现的这种正极材料，揭开了可充锂离子电池发展的序幕，为后来的商业化创造了条件。
磷酸铁锂是古迪纳夫先生1997年在美国得克萨斯大学奥斯汀分校工作期间首次报道的，具有橄榄石晶体结构，充放电时结构极其稳定，而且其来源广泛、价格低廉，对环境又友好，该正极材料一问世就受到了学术界和产业界的极大关注，得到了广泛的研究和迅速的发展。现在磷酸铁锂几乎已成为低成本、长寿命、高安全锂离子电池正极材料的代名词，在电动汽车、大中型储能、备用电源、电动工具等领域中有重要而独特的应用。

本文作者与古迪纳夫教授
古迪纳夫先生此次能够获得诺贝尔化学奖，作为学生的我们由衷的高兴。记得我2008年回国时，就传闻先生要得诺奖，但他一直都很淡定，专心做自己的研究。我在奥斯汀的时候，有一段时间，他课题组就只有我一位博士后以及两位博士生，那时八十多岁的他宣称不再招收研究生和博士后，准备退休。但令人惊讶的是，他不但没有退休，而且课题组还越做越大，我有几个学生之后也推荐到他那做博士后。还在他那里做博士后的我的一位学生告诉我，这次在诺奖评委设法联系先生时，97岁的他正在伦敦领取英国皇家学会颁发的科普利奖章（世界上最古老的科学奖）。
从不用手机的他，这次去英国前终于买了一部几十美元的手机，还让我的学生教他如何使用。有他发明的锂电池才有了现在的手机，而他自己居然从没有使用过。直到去年，他还坚持自己开车上班，但圣诞节期间在家摔伤后住院两个多月，医生告诉他不能再开车了。伤愈后，他终于同意请了保姆，但仍然坚持每天上班，工作在第一线。近几年，他致力于安全性能更好的固态锂电池的研究，并计划再过5年退休，争取还能多做一些工作。古迪纳夫先生追求科学的精神令人钦佩，他书写了一段人类科学史上的不老传奇！