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慧正資訊,Businessline媒體6月26日發布消息稱:鋰離子電池的共同發明者、2019年化學諾貝爾獎得主John Bannister Goodenough 去世。這距離他101歲生日僅有一個月。Goodenough 去世的消息得到了他的學生Nicholas Grundish的確認。
* 謹以此文沉痛悼念Goodenough老爺子
John Goodenough,美國得州大學奧斯汀分校機械工程系教授、固體物理學家,三大鋰電正極材料鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰正極的發明人,鋰離子電池奠基人之一,被業界公認為“鋰電之父”,2019年獲得諾貝爾化學獎獲得者。
Goodenough教授之所為稱之為傳奇,不僅體現在100歲還在潛心研究,還體現在其經歷豐富,學習和科研生涯充滿坎坷......
大學學習從古典文學、哲學橫跨到數學專業,二戰期間參軍研究氣象數據,然后30歲時拿到物理學博士,隨后在54歲時開始研究鋰電池,57歲發明鈷酸鋰正極材料,75歲發明磷酸鐵鋰正極材料,年過九旬著手研究新型固態鋰電池和鈉電池。
據統計,老先生總共發表了近千篇論文,被引用的次數達到了10萬+,其中很多論文成為了如今“教科書”般的指導性論文。
其中,最高被引用的5篇文章中,前3篇文章均是關于鋰電池,它們是分別是:1)相關論文以“Phospho-olivines as positive-electrode materials for rechargeable lithium batteries”為題發表在Journal of the electrochemical society。2)相關論文以“Challenges for rechargeable Li batteries”為題發表在Chemistry of materials。3)相關論文以“The Li-ion rechargeable battery: a perspective”為題發表在Journal of the American Chemical Society。
2022年,正值老先生100歲之際,Wiley,ACS,The Electrochemical Society等一系列期刊均開出致敬Goodenough教授一百歲專欄報道。其中,昔日弟子福建師范大學陳育明教授、西南大學徐茂文教授、華中科技大學黃云輝教授和美國德克薩斯大學奧斯汀分校Arumugam Manthiram教授在Chem上以“Creating a rechargeable world”為題總結了老先生傳奇的一生。
北京時間2019年 10 月 9 日下午 5 點 50 分左右,2019 諾貝爾化學學獎評選結果揭曉——諾貝爾委員會宣布,將此獎項頒發給約翰·B·古迪納夫、M·斯坦利·威廷漢和吉野彰,以表彰他們在電池領域的重要創新。
John B. Goodenough
德克薩斯大學奧斯汀分校
主要貢獻:因其開發的鋰離子可充電電池以及發現古迪納夫-金森法則用于確定超交換(superexchange)材料磁性符號而受到廣泛關注。
主要生平:著名固體物理學家,鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰正極材料的發明人,鋰離子電池的奠基人之一,通過研究化學、結構以及固體電子/離子性質之間的關系來設計新材料解決材料科學問題。
他在 1922 年 7 月 25 日出生于德國,1944 年在耶魯大學獲得數學學士學位,在二戰后完成博士學位,1952 年畢業于芝加哥大學。
他早期在曾麻省理工學院林肯實驗室進行隨機存取存儲器(RAM)開發研究。20 世紀 70 年代末到 80 年代初擔任牛津大學無機化學實驗室主任,并開發出鋰離子可充電電池的首選陰極材料鈷酸鋰。自 1986 年以來,Goodenough 一直擔任美國德克薩斯大學奧斯汀分校機械工程和機電工程教授,并繼續研究離子導電固體和電化學裝置。
重大榮譽:Goodenough 教授是美國國家工程院、美國國家科學院、法國科學院和西班牙皇家學會的院士成員。Goodenough 還是 2009 年恩里科·費米獎(Enrico Fermi Award)的共同獲得者。在 2010 年當選為英國皇家學會外籍院士。在 2013 年,Goodenough 獲得美國國家科學獎章。
97歲“鋰電池之父”的傳奇人生,一手締造便攜能源帝國
如果不是相關領域的人,科學家的名字往往沒那么好記住,但是 John B. Goodenough 是個例外:他的姓氏 Goodenough 好見但直白,這就是一個把自己的人生和人類的命運都弄得足夠好的人。
Goodenough 是公認的“鋰電池之父”,正是他所領導的創新使鋰電池邁向體積更小、容積更大、使用方式更穩定的商業化過程,同時開啟了電子設備便攜化的革命。
鋰電池作為最主要的便攜式能量源,影響著我們生活的方方面面。如果沒有鋰電池,就不會有如今的便攜式穿戴設備。鋰電池產業已經接近年產幾十億美元,為人類的日常活動提供動力。鋰電池還曾和晶體管一起被視作電子工業中最偉大的發明,而晶體管的發明人巴丁已經榮獲諾貝爾獎。、
索尼在 1991 年采用 Goodenough 理論后,制作出了世界上第一款商用鋰電池,從此手機、照相機、手持攝像機乃至電動汽車等領域各自步入了便攜式新能源時代。
早期的鋰電池用金屬 鋰作為電極材料,在電池使用過程中極易發生燃燒和爆炸,因此無法被廣泛使用。為解決這一問題,Goodenough 提出鋰離子嵌入、脫出的工作機制,以鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰替代金屬 鋰作為穩定的電極材料,既解決了電池的安全性問題,又降低了電池的制造成本,實現了鋰離子電池技術的革命性突破,極大地推動了這一技術其他領域的廣泛應用。
作出這樣的貢獻,他的一生也是一部傳奇。他畢生都在為讓人類擺脫化石燃料而奮斗,但在取得了這些改變了人類進程的“足夠好”的研究成果之前,他自己的人生并不夠好。
1946 年,23 歲的退伍士兵 Goodenough 帶著科研夢想進入了芝加哥大學,但是在那里一位教授告訴他,他的年齡太大了,很難在這一行取得成功。這位教授說的其實沒錯,因為 7 年后 Goodenough 博士畢業,初入科研時已經 30 歲了,而 30-40 歲應當是一個正常學者的科研巔峰時期,他至少落后了 3 年。但是年輕氣盛的 Goodenough 并沒有聽從這位教授的建議。
制作電池需要選擇合適的電極材料和電解質材料,以提高電池容量和充放電速度,60 年來不可充電的鋅碳電池一直占據著消費電池的主要市場。1976 年,53 歲的Goodenough 進入牛津大學教授化學,同年英國化學家 Stan Whittingham 宣布了他在鋰電池方面取得的重大突破。Whittingham 的發現雖然是電池產業的一次飛躍,但是他的鋰電池卻在過充的時候極易發生爆炸,依然不可商用。Goodenough 認為自己可以改善這個缺點。
1980 年,Goodenough 抵達牛津四年后,他終于采用鈷酸鋰獲得突破。新電池擁有更小的體積,更大的容量和更加穩定的使用方式。
如今,Goodenough 已經 97 歲高齡,還依然每天往返于實驗室,奮斗在科研第一線。90 多歲的高齡時,他周一到周五每天早上七點都會在辦公室開始工作,周六周日再在家工作一天半。去年他和他的團隊還在固態電池上取得了新的重要進展。他認為,他還需要最后一個重大發明才能無愧于自己——制造出可以使電動汽車代替汽油車的高容量電池。
這些年來,讓人多少有些惋惜的是,他年年都是諾貝爾化學獎的“陪跑者”。
Goodenough 的傳奇人生似乎并沒有影響到諾貝爾委員會的評價。每年Goodenough 都是諾貝爾化學獎的熱門候選人,但是他依舊年年陪跑,堪稱化學界的“村上春樹”。甚至在 2017 年,一封名為“Open Letter:John Goodenough Deserves A Nobel Prize”公開在 CleanTechnica 網站上,希望諾貝爾委員會能夠授予 Goodenough 諾貝爾化學獎。這項很多人參與的請愿運動不出意外地沒有回音。
而鋰電池領域距離上一次突破,已經 20 多年了。這期間無數研究人員奮力研發著新電池,他認為自己只是這個隊伍中的普通一員。
正如 Goodenough 在其 92 歲的時候曾說,我才 92 歲,我的人生長著呢!
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