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诺奖得主、锂电之父Goodenough去世

2023.6.27
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里斯克

致力于为分析测试行业奉献终身

  6月26日,外媒Businessline报道,约翰·班尼斯特·古迪纳夫 (John Bannister Goodenough) 去世,享年100岁。

  此时距离其101岁的生日,只差1个月。

  John Goodenough,美国得州大学奥斯汀分校机械工程系教授、固体物理学家,三大锂电正极材料钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极的发明人,锂离子电池奠基人之一,被业界公认为“锂电之父”,2019年诺贝尔化学奖获得者。

  Goodenough教授之所为称之为传奇,不仅体现在100岁还在潜心研究,还体现在其经历丰富,学习和科研生涯充满坎坷......

  大学学习从古典文学、哲学横跨到数学专业,二战期间参军研究气象数据,然后30岁时拿到物理学博士,随后在54岁时开始研究锂电池,57岁发明钴酸锂正极材料,75岁发明磷酸铁锂正极材料,年过九旬着手研究新型固态锂电池和钠电池。

  据统计,老先生总共发表了近千篇论文,被引用的次数达到了10万+,其中很多论文成为了如今“教科书”般的指导性论文。

  其中,最高被引用的5篇文章中,前3篇文章均是关于锂电池,它们是分别是:

  1)相关论文以“Phospho-olivines as positive-electrode materials for rechargeable lithium batteries”为题发表在Journal of the electrochemical society。

  2)相关论文以“Challenges for rechargeable Li batteries”为题发表在Chemistry of materials。

  3)相关论文以“The Li-ion rechargeable battery: a perspective”为题发表在Journal of the American Chemical Society。

  2022年,正值老先生100岁之际,Wiley,ACS,The Electrochemical Society等一系列期刊均开出致敬Goodenough教授一百岁专栏报道。其中,昔日弟子福建师范大学陈育明教授、西南大学徐茂文教授、华中科技大学黄云辉教授和美国德克萨斯大学奥斯汀分校Arumugam Manthiram教授在Chem上以“Creating a rechargeable world”为题总结了老先生传奇的一生。

  “足够好”先生

  回顾古迪纳夫的一生,堪称传奇。

  因为名字是Goodenough(直译:足够好),古迪纳夫也被网友称为“足够好”先生。

  “足够好”先生出生于1922年,21岁考上耶鲁,刚开始学文,但由于从小患有阅读障碍,后面改学物理学,中途还学过一段时间哲学,毕业时获得数学学士。

  二战后,他又考上了芝大物理系研究生,他选择了Zener(美国著名应用物理学教授)当导师,Zener的开场白是,“现在你有两个问题。第一个问题是找到一个问题。第二个问题是把它解决掉。祝好运。”于是他选了凝聚态材料。

  30岁时,他在芝加哥大学获得了物理学博士学位,后来成为麻省理工学院林肯实验室的研究科学家,他的第一个项目是开发SAGE防空计算机的内存核心,这是第一个随机存取存储器(RAM)。

  后来由于预算被砍,54岁的他跳槽,重新找了份工作。

  1976年,他成为牛津大学的教授和无机化学实验室的负责人,也就是从那时开始,“足够好”先生开始真正钻研电池,让他在54岁的年纪,开始了一项改变世界的研究。

  “锂电池之父”诞生

  1979年,古迪纳夫和合作者开发了一种电池,在氧化钴层之间有一个锂离子阴极。该电池的电位为4伏,而其它电池的电位仅为2.5伏。

  早期的锂电池用金属锂作为电极材料,使用时极易发生燃烧和爆炸。

  因为早前锂电池都是一开始设计的就是满电状态,也就是说正极材料不含锂,负极必须含锂。电池生产出来就是“满电”,也就是现在的一次性锂电池。

  为解决这一问题,1980年,古迪纳夫与日本学者水岛公一等人,突破性发明了锂离子电池的阴极材质钴酸锂(LiCoO2),这样一来,电池生产出来是“没有电”的状态,需要先充了才能用。

  新电池不但从根本原理上解决了锂金属的致命问题,还不再需要条件苛刻的负极材料制造环境。

  正是这个转变,让锂电池开始真正走向大众市场。

  1991年,索尼采用古迪纳夫理论,制作出了世界上第一款商用锂电池。

  从此,手机、照相机、手持摄像机乃至电动汽车以及航空航天等领域陆续进入便携式新能源电池的时代。

  今天的锂离子电池至少价值350亿美元,但古迪纳夫没有拿到一分钱。他本人对此表示,“反正我做这个的时候也不知道会这么值钱,我只知道这是件我应该做的事情。”

  2017年,当时94岁的古迪纳夫,又打造出“全固态”(all-solid-state)概念的锂电池。

  在学术界,古迪纳夫可以说是泰斗级存在,他的门生遍布全球,国内不少学者都是他的弟子。

  2018年,古迪纳夫接受媒体采访时表示,“我还想解决汽车的问题,想让汽车尾气从全世界的高速公路上消失,我希望死前能看到这一天。”

  如今电动车渗透率越来越大,已经有了取代燃油车的趋势,这应该也是“足够好”先生乐意看到的。

  目前新能源汽车行业的发展仍在继续,古迪纳夫教授虽然离开了,其留下的火种仍然将会继续燃烧。

  对古迪纳夫而言,科学便是他的全部生命。

  即使在97岁高龄获得诺贝尔奖之后,古迪纳夫仍然希望能研发出高能量密度、高安全性的固态电池,从而解决人类潜在的能源危机。

  他曾说:“我想在去世前解决这个问题,我才九十多岁,还有时间。”

  电化学里程碑式大师,就此别过了。

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