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Goodenough與科(kē)晶的緣分(fēn)（來源： Goodenough先生回信）
發布時間：2020-01-13
北京時間10月9日下午5點50分(fēn)左右，諾貝爾委員會宣布2019諾貝爾化學(xué)獎頒發給美國(guó)約翰·巴尼斯特·古迪納夫（John B.Goodenough）， 英裔美國(guó)化學(xué)家斯坦利·威廷漢（Stanley Whittingham）和日本化學(xué)家吉野彰（Akira Yoshino），以表彰他(tā)們在锂離子電(diàn)池方面做出的傑出貢獻。
Goodenough與科(kē)晶的緣分(fēn)：
科(kē)晶聯盟的創始人江曉平博士當年做小(xiǎo)型材料實驗室設備的想法正是得益于John B. Goodenough老先生的啓發。老先生一直也是江曉平博士最敬仰的教授之一，在得知老先生長(cháng)期以來一直堅持在研發第一線(xiàn)，但實驗室設備很(hěn)陳舊時，深有(yǒu)感觸。于是在2012年捐了一套實驗室锂電(diàn)池研發設備給他(tā)，幫他(tā)改善實驗條件，為(wèi)此老先生還親自回信給江曉平博士，江曉平博士将這封信一直珍藏至今。
Goodenough教授給江曉平董事長(cháng)的回信
Goodenough教授與江曉平董事長(cháng)的合影
Goodenough的傳奇故事：
1922年，約翰·巴尼斯特·古迪納夫（John B. Goodenough）出生在美國(guó)，他(tā)的祖籍是德(dé)國(guó)耶拿(ná)（Jena）。古迪納夫的童年是在康涅狄格州紐黑文(wén)市長(cháng)大的，他(tā)的父親是當地耶魯大學(xué)宗教史的一名(míng)學(xué)者。
古迪納夫的童年似乎并不溫暖和充滿樂趣，因為(wèi)他(tā)童年的家庭并不幸福，他(tā)形容父母的關系是“一場災難”。古迪納夫的父母最終還是離婚了，之後他(tā)考入了耶魯大學(xué)。事後回憶，古迪納夫稱他(tā)覺得進入大學(xué)這種對家庭的逃離讓他(tā)松了口氣。在耶魯大學(xué)，古迪納夫先是學(xué)習古典文(wén)學(xué)，後來轉到了哲學(xué)。大一的時候，古迪納夫選修學(xué)了兩門化學(xué)課。後來，他(tā)碰到一個數學(xué)教授，看古迪納夫天賦異禀，就鼓勵他(tā)學(xué)習數學(xué)，他(tā)聽從了建議，畢業的時候取得了數學(xué)學(xué)士學(xué)位。大學(xué)短短幾年時間，古迪納夫就學(xué)習了這麽多(duō)的專業，冥冥之中(zhōng)這似乎也對他(tā)随後的生涯做出了某種預示。
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紐黑文(wén)市，美國(guó)康涅狄格州的第二大城，位于紐黑文(wén)縣境内 | 1930年代的耶魯校園，圖片來源：網絡 |
大學(xué)畢業以後，二戰爆發，古迪納夫參加了美國(guó)空軍。一直到1946年，在軍隊上他(tā)被告知自己被選中(zhōng)在芝加哥(gē)大學(xué)或西北大學(xué)學(xué)習物(wù)理(lǐ)或數學(xué)，于是古迪納夫來到芝加哥(gē)大學(xué)注冊成為(wèi)物(wù)理(lǐ)學(xué)的研究生。當古迪納夫不得不注冊初級本科(kē)課程以求趕上他(tā)人時，一位教授評論道：“我實在是不明白你們這幫退伍軍人，難道你不知道任何曾經做過有(yǒu)趣的物(wù)理(lǐ)學(xué)的人在你這個歲數之前都已經做完了，你是想才開始嗎”。盡管如此古迪納夫并沒有(yǒu)一絲退縮，他(tā)用(yòng)自己的行動證明了大器也可(kě)以晚成。
1952年，在芝加哥(gē)大學(xué)古迪納夫完成了自己的學(xué)業，拿(ná)到了博士學(xué)位。同年，他(tā)加入麻省理(lǐ)工(gōng)學(xué)院林肯實驗室，負責開發亞鐵磁陶瓷，為(wèi)數字計算機開發第一個随機存取存儲器（RAM）。一直到1976年，古迪納夫得到了機會去英國(guó)牛津大學(xué)繼續研究，在牛津大學(xué)他(tā)成了無機化學(xué)實驗室主任。這年，他(tā)54歲。當古迪納夫還在為(wèi)适應在英國(guó)的新(xīn)生活時，他(tā)可(kě)能(néng)從未想過這裏将會是他(tā)人生的重要轉折點：在這裏，他(tā)的研究領域轉到了電(diàn)池。他(tā)将從一位物(wù)理(lǐ)學(xué)家成為(wèi)影響世界的“锂電(diàn)池之父”。
牛津時期的古迪納夫，圖片來源：網絡
在20世紀70年代，英國(guó)化學(xué)家斯坦利·威廷漢（Stanley Whittingham）在可(kě)充電(diàn)電(diàn)池上取得了巨大的突破，以TiS2為(wèi)正極，Li-Al合金為(wèi)負極的基于锂離子嵌入式反應的二次電(diàn)池。锂離子可(kě)以從一個電(diàn)極穿梭到另一個電(diàn)極，從而形成可(kě)充電(diàn)電(diàn)池，威廷漢稱這種原理(lǐ)為(wèi)嵌入式。但是這種電(diàn)池存在很(hěn)大的安(ān)全隐患問題，由于充放電(diàn)過程中(zhōng)锂枝晶的産(chǎn)生會刺破正負極之間的隔膜，造成短路，從而會引起電(diàn)池自燃。
古迪納夫堅持自己能(néng)發明更高效，更安(ān)全的锂離子電(diàn)池。1980年，古迪納夫的研究終于有(yǒu)了成果，他(tā)推出了全新(xīn)的锂電(diàn)池正極材料——钴酸锂。钴酸锂正極材料有(yǒu)效的改善了锂枝晶的問題。此時在地球的另一端，日本化學(xué)家吉野彰（Akira Yoshino）也在絞盡腦汁的攻克锂離子電(diàn)池難題。他(tā)已經找到了合适的負極材料，但苦于沒有(yǒu)合适的正極材料——直到他(tā)讀到了古迪納夫的論文(wén)。吉野彰回憶：“古迪納夫的發現給了我所需要的一切，钴酸锂運行良好，能(néng)把現有(yǒu)的锂镉電(diàn)池的重量縮減三分(fēn)之一”。1991年，兩人合作(zuò)發明的锂離子電(diàn)池被索尼公(gōng)司推向市場，标志(zhì)着锂離子電(diàn)池的大規模使用(yòng)。
照片攝于1982年的牛津大學(xué)，約翰·古迪納夫位于第一排左二。圖片來源：網絡
英國(guó)皇家化學(xué)會在牛津設立的藍色牌匾，以紀念在此為(wèi)可(kě)充電(diàn)電(diàn)池作(zuò)出的偉大貢獻，古迪納夫的名(míng)字赫然在列 圖片來源：網絡
1986年，從牛津大學(xué)退休的古迪納夫回到了祖國(guó)，進入德(dé)克薩斯州大學(xué)奧斯丁分(fēn)校，繼續着他(tā)的研究。直到1997年，經過不斷嘗試，古迪納夫和他(tā)的實驗室，在度發現锂離子正極材料——磷酸鐵锂。這一年，他(tā)75歲。
直到2019年10月9日古迪納夫獲得諾貝爾獎，彼時，他(tā)已經有(yǒu)97歲的高齡了，是截止目前年齡最高的諾貝爾獎獲得者。
如今，如此高齡的古迪納夫老先生并沒有(yǒu)打算退休，而是繼續着他(tā)的科(kē)研事業。老先生目前将研究重點指向了全固态電(diàn)池。2018年3月9日，古迪納夫老先生在《Nature Electronics》發表了一篇題為(wèi)《How we made the Li-ion rechargeable battery》的文(wén)章。文(wén)章中(zhōng)老先生追述了锂離子電(diàn)池的曆史，并展望了可(kě)充電(diàn)電(diàn)池的未來發展方向——全固态電(diàn)池。
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