2019年10月9日瑞典皇家科學院宣布，將2019年諾貝爾化學獎授予約翰·古迪納夫（John B. Goodenough、97歲）、M·斯坦利·威廷漢（M. Stanley Whittingham、77歲）和吉野彰（Akira Yoshino、71歲），以表彰他們在鋰電池領域的重要創新。這種可充電電池使得無線電子產品成為現實，也為未來人類進入無化石燃料世界奠定了基礎，未來的電動汽車、儲能、應對氣候變化等多個重要領域都將廣泛應用到鋰電池。可以說，人類社會的能源體系，從此開始向新的時代邁進！
至此，日本人獲得諾貝爾獎人數達到27人（含後加入美國籍的中村修二博士）。吉野彰是繼2010年根岸英一氏、鈴木章氏之後獲得諾貝爾化學獎的第8位日本人，也是第2位獲得諾貝爾獎的日本企業研究人員，同時也是第22位獲得自然科學類諾貝爾獎的日本科學家。
1970年代初，威廷漢在研究充電電池時選擇了最輕的金屬「鋰」，利用鋰釋放最外層電子的強大驅動力發明了第一個可使用的鋰電池。1980年代初，古迪納夫改進了電池的配方，以鈷酸鋰（後又發現了錳基尖晶石和磷酸鐵鋰）作為陰極材料，大大提升了鋰電池的電勢（達到了4V），並且改善了它的安全性，這就是第二代鋰電池。
吉野彰1972年就入職旭化成，但直到1981年才真正開始這一領域的研究。吉野彰用日本化學家白川英樹開發、之後獲諾獎的導電性高分子聚合物「聚乙炔」作為陽極，但找不到合適的材料與陰極配對。之後他應用古迪納夫的發現，在正極採用鈷酸鋰（LiCoO2），於1983年開發出了鋰離子電池的原型，從而在電池中消除了金屬鋰，提高了電池的安全性。
不過，之後的研究進展並非一帆風順。聚乙炔與鈷酸鋰相配合製作的電池很難實現小型化，用作負極的聚乙炔存在著比重低、電池容量無法提高以及不夠穩定的缺點，吉野彰為此不斷嘗試，於1985年開發出了用碳基材料作為負極，正極依舊為鈷酸鋰的新型鋰離子二次電池（LIB），從而確立了現代鋰離子電池的基本框架。
為了改進鋰離子電池性能，吉野彰又對鋰離子電池進行了多次技術改良，先後開發出了將鋁箔用作正極集流體的技術、聚乙烯薄膜做離子隔膜確保電池安全性能的隔膜技術、保護電路充放電技術、電極及電池構造技術等一系列的產品技術，製造出了安全且輸出電壓可以達到4V、接近金屬鋰電池的鋰離子電池。
在諾貝爾獎獲獎發布會上，吉野彰說：「鋰離子電池現在又發現了許多用過去的理論無法解釋的現象，所以現在是重回原點，重新審視鋰離子電池的時候了。我對此充滿嚮往」。（旭化成株式會社網站10月9日消息綜合）
金鈀合金納米催化劑可用於生產抗降解防彈衣 PBO（聚對苯撐苯並二噁唑，商業上稱為Zylon）聚合物可用於生產防彈衣和其他高性能織物，其常規製備方法採用多磷酸（PPA）作為必要化學反應的催化劑和溶劑。PPA是一種強腐蝕性強酸，已被確定為PBO降解的來源。這種退化導致以前曾召回過基於PBO的防彈衣。
近日，美國布朗大學研究人員發現，由金和鈀的合金納米顆粒製成的新型催化劑可生產不含雜質的、抗降解的PBO聚合物。實驗顯示，近40％的金和60％的鈀的合金組合對於控制製造PBO所需的反應速率最佳。約8納米大小的顆粒產生的反應速度可使PBO聚合物的分子量最大化。機械測試表明，用納米粒子催化劑製備的PBO聚合物比市售的Zylon更具抗降解性，即使在水和酸中煮沸數天也是如此。（phys.org網站10月9日消息）
荷蘭使用人工智慧設計超材料荷蘭代爾夫特理工大學研究人員利用人工智慧（AI）開發出一種新型的可超壓縮但堅固的材料，完全無需進行任何實驗測試。
研究人員採用計算數據驅動的方法來探索新的超材料概念，並將其適應於不同的目標特性、基礎材料的選擇、長度範圍和製造工藝。在機器學習的指導下，他們製造了兩種不同長度比例的設計，將脆性聚合物轉變為輕質、可回收和超壓縮的超材料。宏觀設計經過調整，可最大程度地壓縮，而微觀設計則具有較高的強度和剛度。利用人工智慧創建的超材料，將脆性材料轉換為海綿狀材料。與海綿不同，這種超材料是堅硬的，直到達到臨界力，之後才變得容易壓縮。（phys.org網站10月14日消息）
美開發可自修復智能材料軟機器人技術、可穿戴技術和人機界面領域的進步要求使用新型可拉伸材料，它們可適應性地改變形狀，同時僅依靠可攜式電子設備供電。為此，卡內基梅隆大學研究人員採用可變形液態金屬和形狀變形液晶彈性體技術，開發出新型複合智能材料，其具有高導電性、導熱性以及與其他軟複合材料不同的驅動能力。該材料可根據環境改變形狀，並具備自我修復能力和損傷檢測能力，可應用於醫療保健、服裝、可穿戴設備以及太空旅行等諸多領域，並可合成人工肌肉和神經組織應用於軟體機器人。（sciencedaily網站10月14日消息）
3D列印技術可將納米級製造加速1000倍現有的納米級增材製造技術使用單點高強度光（直徑通常在700到800納米左右）將光敏聚合物材料從液體轉換為固體。由於該點必須掃描整個所製造的結構，因此現有的雙光子光刻（TPL）技術可能需要數小時才能生成複雜的3-D結構，這限制了其在實際應用中按比例放大的能力。為此，勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室和香港中文大學研究人員使用一種新的、基於時間的方法來控制超快雷射器發出的光，從而開發出一種納米級3D列印技術，可在不犧牲解析度的情況下，比傳統的雙光子光刻技術快1000倍地製造微小的結構。
儘管產量很高，這種新的並行化技術——飛秒投影TPL（FP-TPL）——可以產生175納米的深度解析度。與使用粒子噴塗到表面上的消費者3-D列印不同，這項新技術深入到了液體前體中，可製造僅靠表面加工無法生產的結構，如製造目前無法製造的90度懸垂結構。該技術可用於生物支架、柔性電子器件、電化學界面、微光學、機械和光學超材料以及其他功能性微結構和納米結構的規模化生產。（phys.org網站10月4日消息）
美空軍開發獨特的可拉伸導電材料導電材料在拉伸時會改變特性，通常導電率隨拉伸降低，而電阻隨拉伸增大。但美國空軍研究實驗室開發的「聚合物液態金屬材料」卻與之相反，這些液態金屬材料在承受高達700%的應變下電阻保持不變。液態金屬作為新的導電材料，可用於下一代可穿戴電子設備、軟性機器人、電子皮膚等可伸縮電子產品。該項目始於去年，目前正與私營公司和大學合作，以進一步探索其發展。（空軍研究實驗室網站10月4日消息）
新加坡簡化鋰硫電池陰極製備方法新加坡科學技術研究所研究人員開發出製備下一代鋰硫電池陰極的新方法。新方法分為兩個步驟，首先添加碳主體，然後添加硫源製得3D互連的多孔納米材料。採用該方法製得的多孔材料可防止電池充電時碳支架塌陷，獲得較高的空隙和表面積，提高鋰硫電池性能。研究表明，使用該技術製備的鋰-硫陰極比容量可高達1220mAh/g，並在200次的充放電循環周期內保持高容量且性能損失較小。新方法簡化通常複雜耗時的生產過程，滿足業界對實用方法的需求，為鋰硫電池商業化邁出了重要一步。（新加坡科學技術研究所網站10月10日消息）
3D列印部件實現回收更多核燃料廢物 目前的核燃料處理技術產生5%的核廢物，需貯存幾十萬年。為此，美國阿貢國家實驗室研究人員圍繞分離化學物質的設備（離心接觸器），重新設計了錒系元素鑭系元素的分離工藝（ALSEP），再3D列印了多個接觸器並將它們連結在一起，將小且緩慢的過程合為一體，可在不間斷地情況下將錒系元素從鑭系元素中分離，為回收更多的核廢物鋪平了道路。研究表明，採用3D列印部件可多回收2%的核廢物，貯存時間最長為1000年，極大地減少了核廢物貯存量和構成危害的時間。但目前還面臨一些技術挑戰，例如如何將實驗室技術轉化成工業規模技術。
來源：阿貢國家實驗室網站