2019年のノーベル化学賞、リチウムイオン電池を開発した米国と日本の3氏が受賞

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2019年のノーベル化学賞は、米国のジョン・グッドイナフ氏(ドイツ生まれ)とスタンレー・ウィッティンガム氏(英国生まれ)、日本の吉野彰氏が共同受賞した。授賞理由はリチウムイオン電池の開発(プレスリリース、 一般向け情報、 詳細情報: PDF、 名城大学のプレスリリース)。

1970年代、石油危機を受けて化石燃料に代わる新たなエネルギー源を研究していたウィッティンガム氏は、分子レベルでリチウムイオンを吸蔵可能な二硫化チタンを用いる革新的なカソードを作り出す。アノードの一部は金属リチウムで作られ、出力は2ボルトを超えていた。しかし、反応性の高い金属リチウムは爆発しやすく、実用化は困難だった。

グッドイナフ氏は硫化金属ではなく酸化金属をカソードに用いることでより高い性能を実現できると予想。1980年にはリチウムイオンを吸蔵させた酸化コバルトを用い、最大4ボルトの出力が可能となることを示す。吉野氏は1985年、グッドイナフ氏のカソードを基礎として初の実用的なリチウムイオン電池を作り出す。吉野氏のリチウムイオン電池はアノードに金属リチウムを使用せず、カソードの酸化コバルトと同様にリチウムイオンを吸蔵可能な石油コークスを用いている。

リチウムイオンがアノードとカソードの間を往復する構造となったことで、電極が分解されていくことなく、繰り返し充電して利用可能な軽量な電池が実現した。リチウムイオン電池は1991年に初めて市場に投入されて以来、我々の生活を一変させた。

なお、グッドイナフ氏は1922年生まれ。受賞時点で最年長のノーベル賞受賞者になるとのことだ。