一年一度的諾貝爾獎已經揭曉，這是科學界的一次盛宴，但對於大多數中小學生來說，諾獎離他們還是太遙遠了。
一位中學生對記者說，他已經關注諾獎多年，獲得諾獎的那些科學研究，他基本上看不懂。「我身邊很多同學，大多數不再關注諾獎了，主要原因也是看不懂，還不如刷幾道數學題。」
怎麼樣讓高大上的科學前沿的研究走進中小學生的視野，讓他們看得懂，關鍵在於解讀。這次諾獎結果一出來，杭州高級中學的特級教師、全國首屆正高、啟成學校的總校長高樹浪拿起了筆，用中學生看得懂的語言和知識，解讀起這次化學諾貝爾獎。
他對記者說，本次化學諾獎的知識是大家熟悉的電池，在小學科學、初中科學都接觸過，高中化學已經介紹其中的化學原理。「說明諾貝爾獎涉及的知識並不是都離我們很遙遠，有時就在身邊。當代的青年人，首先要有執著追求真理的精神，改變對待科學的功利態度；其次要放眼未來，要多思考、善質疑，有批判精神，相信諾獎離我們不遠了。」
他的解讀文章如下：
10月9日，瑞典皇家科學院宣布，來自美國和日本的三位科學家因在鋰離子電池研發領域的貢獻獲得2019年諾貝爾化學獎。分別是美國科學家古迪納夫（1922年出生）、英國裔美國科學家威廷漢（1941出生）和日本科學家吉野彰（1948出生）。諾貝爾評獎委員會表示，三個人的研究使鋰離子電池的使用方式更加穩定，從而開啟了電子設備便攜化進程，為打造一個無線互聯的社會奠定基礎。
眾所周知，現代生活離不開電池。世界上研究電池的專家不計其數，在燃料電池、太陽能電池、核電池等領域有突出貢獻也不 少，可是本次諾貝爾獎頒給這三位科學家，除了鋰電池領域獨特的研究外，還有很重的方面，就是這三位科學家對待科學研究的精神。獲獎者之一古迪納夫已經97歲高齡，他曾經說過：「我們有些人就像是烏龜，走得慢，一路掙扎，到了而立之年還找不到出路。但烏龜知道，他必須走下去。」
揭開鋰的「廬山」真面目
鋰（Li）元素是已發現的118號元素大家庭中排行老3，即是第3號元素。
元素名來源於希臘文，原意是「石頭」。1817年由瑞典科學家阿弗韋聰在分析透鋰長石礦時發現，1855年，本生和馬奇森採用電解熔化氯化鋰的方法才製得它。鋰從被認定是一種元素到工業化製取前後歷時76年。鋰是一種銀白色的金屬元素，質軟，是密度最小的金屬（0.534g/cm），相對原子質量為6.941，因為鋰的電荷密度很大，用於原子反應堆、電池等。
1kg鋰燃燒後可釋放42998kJ的熱量，（4 Li + O = 2 LiO 和6 Li + N = 2 LiN）因此鋰是用來作為火箭燃料的最佳金屬之一。1kg鋰通過熱核反應放出的能量相當於二萬多噸優質煤的燃燒。
電池是誰發明的？
1799年，義大利物理學家Alessandro Volta發明了第一款電池（Vlotaic Pile 伏特堆），利用鋅片（陽極）和銅片（陰極）以及浸溼鹽水的紙片（電解液）製成了電池，以證明了電是可以人為製造出來的。（說明：中學常用正極和負極）
1850年，法國物理學家Gaston Planté發明了鉛酸電池（陽極為鉛、陰極為鉛氧化物、硫酸溶液為電解質）這類電池被廣泛使用，車載蓄電池、早期電動車等都採用這類電池，截止2014年，全球約售出了4470萬塊鉛酸電池。
1950之後，加拿大工程師Lewis Urry發明了現在非常常見的鹼性電池（鋅為陽極、鎂氧化物為陰極，氫氧化鉀為電解液），全球售出超過100億顆。
1991年，索尼公司推出了第一款商業鋰離子電池（陽極為石墨，陰極為鋰化合物，電極液為鋰鹽溶於有機溶劑），由於鋰電池的高能量密度和配方不同能夠適應不同使用環境的特點，被現在廣泛使用。智慧型手機、筆記本電腦、平板電腦迅速擠佔了市場，關鍵是電池技術的突破，為便攜電子設備行業帶來了極大的變革。
三位對鋰離子電池研究有哪些貢獻？
先普及一下電池產生電流的基本原理：在閉合電路裡，當電子定向移動時，就形成電流。電池正常運行的關鍵是選擇兩個電極和中間傳導的介質。（電池就像漢堡，兩邊就像兩個電極，夾心就相當於介質。）
約翰.B.古迪納夫的貢獻
古迪納夫1922年出生於德國。古迪納夫30歲才開始攻讀博士，58歲發明鈷酸鋰電池，75歲以磷酸鐵鋰電池再次改變世界，90歲以後開始研究全固態電池。他使鋰電池體積更小、容積更大、使用更穩定。
主要貢獻：
1.用鈷酸鋰作電極材料解決了鋰電池易爆炸問題。鈷酸鋰，化學式LiCoO2，鈷和氧原子的結合更緊密，形成的正八面體的平板，鋰原子層就鑲嵌在兩個「平板」之間。正因為這種特殊的結構，使得鋰原子可以在鈷酸鋰晶體中快速移動。
如果把鈷酸鋰想像成一個漢堡包，鈷-氧構成了兩片麵包，那麼，鋰原子就是中間的牛排，能被很輕鬆地抽出。
2.解決了鈷酸鋰太貴問題。鈷元素本身就是一種戰略資源，太貴了，用磷酸鐵鋰取代。磷酸鐵鋰（LiFePO4），或者簡稱為LFP，在它的晶體結構中，鐵與氧組成 FeO6 八面體，磷與氧組成 PO4 四面體，這些八面體與六面體按照一定規則構成骨架，形成Z 字型的鏈狀結構，而鋰原子則佔據空間骨架中所構成的空位中。
磷酸鐵鋰晶體結構，其中白色的圓球表示鋰原子，紅色表示氧原子，紫色表示磷原子，黃色表示鐵原子）
3. 用固態介質代替液態介質，使鋰電池更加安全。鋰離子電池中所使用的電解液是一種有機物的混合液體，易燃易爆，這也是飛機等禁運鋰離子電池的重要原因。全固態電池將原先的液態有機電解池換成一種全新的固態電解質。固態電解質不僅能夠保證原有的儲電性能，還能防止枝晶問題的產生，而且更安全，更廉價。
M·斯坦利·威廷漢
威廷漢於1941年生於英國，現為美國紐約州立大學賓漢姆頓分校特聘教授，任材料研究所和材料科學與工程專業的主任。
主要貢獻：找到儲能新材料，顯著提高電化學裝置的儲存能力。
經過多年的實驗和研究，·威廷漢採用用硫化鈦鋰（LixTiS2）作為鋰電池的陰極材料，金屬鋰作為陽極材料，製成了一款鋰電池。其電壓可達到2.5V，並且在幾乎不損失電量情況下循環1100次。2015年，他就曾因在鋰離子電池領域的開創性研究，獲得了諾獎風向標——科睿維安化學領域引文桂冠獎。
日本的吉野彰（Akira Yoshino）
1948年生於日本平田，現為日本東京旭化成株式會社名譽研究員，日本名城大學教授。
主要貢獻：
吉野彰以古迪納夫的鋰電池為基礎，將陽極材料從石墨改為了石油焦。雖然同為碳元素組成，但是以此達到了輕量化和耐久性。1985年，吉野彰以前人的研究為基礎，發明了第一個商業上可行的鋰離子電池。於是，一種重量輕且耐用的電池誕生，可充電數百次。
綜觀鋰電池發展，從古迪納夫開始，這兩種鋰電池已經不是化學反應產生的電能，而是「單純」的陰陽極之間的電子流動產生的，而這種能量純粹來自於外界充入的「過量」電子，存貯於兩極之間，用於做功，所以其實這兩款並不叫鋰電池，而是鋰離子電池（Lithium-ion）。現在的鋰電池產業，年產已經接近幾十億美元。這個世界仍在需要鋰離子電池，這個世界更需要一個綠色的未來。
記者 梁建偉