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他改變了世界,101歲鋰離子電池之父、化學(xué)諾獎(jiǎng)得主古迪納夫去世
古迪納夫1922年7月25日出生于德國(guó),是鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰正極材料的發(fā)明人。2019年,古迪納夫與英國(guó)科學(xué)家斯坦利·威廷漢、日本科學(xué)家吉野彰因在鋰離子電池領(lǐng)域的貢獻(xiàn)共同獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
古迪納夫曾說(shuō):“我想解決汽車(chē)的問(wèn)題。我想讓汽車(chē)尾氣從全世界的高速公路上消失。我希望我死之前能看到這一天。我今年96歲,還有時(shí)間?!?
古迪納夫被稱(chēng)為“鋰離子電池之父”,是鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰正極材料的發(fā)明人。
據(jù)《印度教徒報(bào)》6月26日?qǐng)?bào)道,鋰離子電池共同發(fā)明人、2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主約翰·班尼斯特·古迪納夫(John Bannister Goodenough)去世,距離其101歲生日僅有一個(gè)月。古迪納夫的學(xué)生尼古拉斯·格倫迪什(Nicholas Grundish)證實(shí)了這一消息。
康考迪亞大學(xué)化學(xué)與材料工程教授卡里姆·扎吉布(Karim Zaghib)6月26日在推特上確認(rèn),其朋友兼合作者古迪納夫于昨日(25日)去世?;鶞?zhǔn)礦產(chǎn)情報(bào)公司CEO西蒙·摩爾斯(Simon Moores)6月26日在推特上確認(rèn)古迪納夫去世并深切哀悼,他寫(xiě)道:“感謝這位真正的先驅(qū)者,他領(lǐng)導(dǎo)了可能是最強(qiáng)大技術(shù)的發(fā)現(xiàn),改變了我們的世界,使我們擺脫了化石燃料的主導(dǎo)地位。”
古迪納夫被稱(chēng)為“鋰離子電池之父”,是鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰正極材料的發(fā)明人。因姓名中的Goodenough,他也常被稱(chēng)為“足夠好”先生。他在2009年獲得了費(fèi)米獎(jiǎng),以及由英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)頒布、以他名字命名的“John B.Goodenough”獎(jiǎng),于2013年獲得美國(guó)前總統(tǒng)奧巴馬親自授予的美國(guó)國(guó)家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)拢?7歲時(shí)獲得了2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
古迪納夫2013年獲得美國(guó)前總統(tǒng)奧巴馬親自授予的美國(guó)國(guó)家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)隆?/span>
受石油危機(jī)觸動(dòng),為鋰離子電池發(fā)展鋪平道路
古迪納夫1922年7月25日出生于德國(guó),父母是美國(guó)人,父親是耶魯大學(xué)宗教史學(xué)者。他的哥哥比他大3歲,后來(lái)成為賓夕法尼亞大學(xué)人類(lèi)學(xué)家。幼年時(shí)古迪納夫在閱讀方面有很大障礙,因而被數(shù)學(xué)和物理學(xué)吸引。古迪納夫考入耶魯大學(xué)后,他的父親只給他35美元,而那時(shí)候耶魯大學(xué)的學(xué)費(fèi)一年是900美元??恐?jiǎng)學(xué)金和給有錢(qián)人家小孩當(dāng)家教,他才填補(bǔ)了學(xué)費(fèi)。1943年,他獲得耶魯大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)士學(xué)位。此后,他在第二次世界大戰(zhàn)期間作為氣象學(xué)家在美國(guó)軍隊(duì)服役。
戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后不久,1946年,古迪納夫被一封電報(bào)召回美國(guó)華盛頓。當(dāng)時(shí),聯(lián)邦基金可以幫助一批退伍軍人到芝加哥大學(xué)參與自然科學(xué)的研究生課程,一位耶魯大學(xué)的數(shù)學(xué)系教授在名單中填了古迪納夫的名字,他便得以進(jìn)入芝加哥大學(xué)學(xué)習(xí)物理。
年輕時(shí)的古迪納夫。
對(duì)于古迪納夫而言,從軍幾年后重返學(xué)校是一項(xiàng)挑戰(zhàn),尤其學(xué)習(xí)一門(mén)全新學(xué)科。在他入學(xué)時(shí),登記員勸退他說(shuō),“我不明白你們這些退伍軍人。難道你不知道,凡是在物理學(xué)上有過(guò)重大成就的人,在你這個(gè)年紀(jì)就已經(jīng)做出了成績(jī)嗎?你現(xiàn)在還想開(kāi)始嗎?”但古迪納夫并沒(méi)有氣餒,他在物理界大牛克拉倫斯·齊納(Clarence Zener)的指導(dǎo)下研究固態(tài)物理學(xué)。1951年和1952年,他分別獲得芝加哥大學(xué)物理學(xué)碩士和博士學(xué)位,后在麻省理工學(xué)院和牛津大學(xué)工作。
古迪納夫的職業(yè)生涯始于麻省理工學(xué)院的林肯實(shí)驗(yàn)室,在那里他為數(shù)字計(jì)算機(jī)的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。1970年代,美國(guó)受到阿拉伯國(guó)家石油禁運(yùn)的影響,能源危機(jī)日益嚴(yán)重。古迪納夫感受到了石油危機(jī)的影響,希望為替代能源發(fā)展做出貢獻(xiàn),并因此進(jìn)入了能源研究領(lǐng)域。離開(kāi)麻省理工學(xué)院后,他于1976年至1986年作為教授和無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任加入牛津大學(xué)。正是在這段時(shí)間里,古迪納夫開(kāi)發(fā)出鋰離子可充電電池的首選陰極材料鈷酸鋰。
在電池中儲(chǔ)存電能是解決世界能源供應(yīng)問(wèn)題的關(guān)鍵。由于鋰元素可釋放電子,因而可在電池中起到有用效果。1979年,古迪納夫發(fā)現(xiàn),通過(guò)使用鈷酸鋰作為鋰離子可充電電池的陰極,使用金屬鋰以外的陽(yáng)極就有可能實(shí)現(xiàn)高密度的儲(chǔ)能。這種陰極比早期的電池產(chǎn)生更高的電壓。古迪納夫的這一發(fā)現(xiàn)為鋰離子電池的發(fā)展鋪平了道路,他將電池的潛力翻了一番,為更強(qiáng)大、更有用的電池創(chuàng)造了合適的條件。
古迪納夫發(fā)現(xiàn),通過(guò)使用鈷酸鋰作為鋰離子可充電電池的陰極,使用金屬鋰以外的陽(yáng)極就有可能實(shí)現(xiàn)高密度的儲(chǔ)能。
以古迪納夫的研究為基礎(chǔ),日本化學(xué)家吉野彰使用鈷酸鋰陰極和碳陽(yáng)極,在1985開(kāi)發(fā)了第一個(gè)商業(yè)上可用的鋰離子電池原件。這種電池的功能不是基于任何有害的化學(xué)反應(yīng),而是讓鋰離子在電極之間來(lái)回流動(dòng),這使得電池壽命更長(zhǎng)。
陪跑多年終獲諾獎(jiǎng),97歲高齡仍每天做實(shí)驗(yàn)
“我學(xué)會(huì)了對(duì)驚喜保持開(kāi)放的心態(tài),不要有先入為主的想法,也不要封閉自己的思維,不去傾聽(tīng)可能奏效的方法?!惫诺霞{夫曾對(duì)《芝加哥大學(xué)雜志》這樣說(shuō)道。
因?yàn)榕=虼髮W(xué)有65歲強(qiáng)制退休的規(guī)定,古迪納夫在64歲離開(kāi)牛津大學(xué),1986年加入美國(guó)得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校任教,繼續(xù)從事科研工作。
1997年,古迪納夫和團(tuán)隊(duì)又開(kāi)發(fā)了另一種更加穩(wěn)定安全的正極材磷酸鐵鋰,它是目前電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)大巴、電動(dòng)船舶、大規(guī)模儲(chǔ)能、通信基站、數(shù)據(jù)中心等所用電池的主流材料。
古迪納夫最初發(fā)現(xiàn)的鈷酸鋰陰極結(jié)構(gòu)仍然被用于世界上幾乎所有智能手機(jī)和平板電腦的鋰離子電池中。在他實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的錳酸鋰陰極電池后來(lái)在美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室改進(jìn),現(xiàn)在用于許多電動(dòng)汽車(chē)。他的磷酸鐵鋰陰極電池用于許多現(xiàn)代電動(dòng)工具。
盡管鋰電池市場(chǎng)廣闊,但作為開(kāi)發(fā)者的古迪納夫卻幾乎沒(méi)有從中獲益。牛津大學(xué)并沒(méi)有為古迪納夫的電池技術(shù)申請(qǐng)專(zhuān)利,為了讓這項(xiàng)技術(shù)走向市場(chǎng),他最終把專(zhuān)利轉(zhuǎn)給了牛津大學(xué)附近的政府實(shí)驗(yàn)室英國(guó)原子能研究機(jī)構(gòu)(AERE Harwell)。但古迪納夫本人對(duì)此并不在意。他曾在采訪中表示,他經(jīng)常被問(wèn):“當(dāng)你這樣做的時(shí)候,你能預(yù)料到會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果嗎?”而他的答案是:“當(dāng)然沒(méi)有,我只知道這是一件我應(yīng)該做的事情。”
古迪納夫的貢獻(xiàn)對(duì)于廣泛應(yīng)用于手機(jī)和電動(dòng)汽車(chē)等領(lǐng)域的鋰離子電池的發(fā)展至關(guān)重要。作為鋰離子電池領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)者,古迪納夫每年都被列入“預(yù)測(cè)得獎(jiǎng)名單”,但每年都會(huì)錯(cuò)過(guò),陪跑多年終于在97歲獲得諾獎(jiǎng)。
2019年,古迪納夫與英國(guó)科學(xué)家斯坦利·威廷漢(M. Stanley Whittingham)、日本科學(xué)家吉野彰(Akira Yoshino)因在鋰離子電池領(lǐng)域的貢獻(xiàn)共同獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),當(dāng)時(shí)他是美國(guó)得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校機(jī)械工程和材料科學(xué)教授。古迪納夫也是迄今為止最年長(zhǎng)的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主,他在獲獎(jiǎng)時(shí)已經(jīng)97歲。在此之前,這個(gè)紀(jì)錄由96歲高齡獲得2018年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的阿瑟·阿什金(Arthur Ashkin)保持。
古迪納夫慶祝95歲生日。
那時(shí)候,97歲高齡的古迪納夫每天仍然在做實(shí)驗(yàn),研制一種真正能讓電動(dòng)汽車(chē)和內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)匹敵的“超級(jí)電池”,并希望這種電池可以經(jīng)濟(jì)地存儲(chǔ)風(fēng)能和太陽(yáng)能。他的研究方向涉及電池科學(xué)領(lǐng)域里最難的問(wèn)題之一:如何用純鋰或者鈉制作電池陽(yáng)極。
2018年,古迪納夫在接受外媒采訪時(shí)表示:“我想解決汽車(chē)的問(wèn)題。我想讓汽車(chē)尾氣從全世界的高速公路上消失。我希望我死之前能看到這一天。我今年96歲,還有時(shí)間?!?
(澎湃新聞?dòng)浾?張靜)
- 原標(biāo)題:他改變了世界,101歲鋰離子電池之父、化學(xué)諾獎(jiǎng)得主古迪納夫去世
- 責(zé)任編輯: 林鈴錦 
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