Goodenough與科晶的緣分（來源： Goodenough先生回信）
發(fā)布時間：2020-01-13
北京時間10月9日下午5點50分左右，諾貝爾委員會宣布2019諾貝爾化學獎頒發(fā)給美國約翰·巴尼斯特·古迪納夫（John B.Goodenough）， 英裔美國化學家斯坦利·威廷漢（Stanley Whittingham）和日本化學家吉野彰（Akira Yoshino），以表彰他們在鋰離子電池方面做出的杰出貢獻。
Goodenough與科晶的緣分：
科晶聯(lián)盟的創(chuàng)始人江曉平博士當年做小型材料實驗室設備的想法正是得益于John B. Goodenough老先生的啟發(fā)。老先生一直也是江曉平博士最敬仰的教授之一，在得知老先生長期以來一直堅持在研發(fā)第一線，但實驗室設備很陳舊時，深有感觸。于是在2012年捐了一套實驗室鋰電池研發(fā)設備給他，幫他改善實驗條件，為此老先生還親自回信給江曉平博士，江曉平博士將這封信一直珍藏至今。
Goodenough教授給江曉平董事長的回信
Goodenough教授與江曉平董事長的合影
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，他的祖籍是德國耶拿（Jena）。古迪納夫的童年是在康涅狄格州紐黑文市長大的，他的父親是當?shù)匾敶髮W宗教史的一名學者。
古迪納夫的童年似乎并不溫暖和充滿樂趣，因為他童年的家庭并不幸福，他形容父母的關系是“一場災難”。古迪納夫的父母最終還是離婚了，之后他考入了耶魯大學。事后回憶，古迪納夫稱他覺得進入大學這種對家庭的逃離讓他松了口氣。在耶魯大學，古迪納夫先是學習古典文學，后來轉(zhuǎn)到了哲學。大一的時候，古迪納夫選修學了兩門化學課。后來，他碰到一個數(shù)學教授，看古迪納夫天賦異稟，就鼓勵他學習數(shù)學，他聽從了建議，畢業(yè)的時候取得了數(shù)學學士學位。大學短短幾年時間，古迪納夫就學習了這么多的專業(yè)，冥冥之中這似乎也對他隨后的生涯做出了某種預示。
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紐黑文市，美國康涅狄格州的第二大城，位于紐黑文縣境內(nèi) | 1930年代的耶魯校園，圖片來源：網(wǎng)絡 |
大學畢業(yè)以后，二戰(zhàn)爆發(fā)，古迪納夫參加了美國空軍。一直到1946年，在軍隊上他被告知自己被選中在芝加哥大學或西北大學學習物理或數(shù)學，于是古迪納夫來到芝加哥大學注冊成為物理學的研究生。當古迪納夫不得不注冊初級本科課程以求趕上他人時，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(jīng)做過有趣的物理學的人在你這個歲數(shù)之前都已經(jīng)做完了，你是想才開始嗎”。盡管如此古迪納夫并沒有一絲退縮，他用自己的行動證明了大器也可以晚成。
1952年，在芝加哥大學古迪納夫完成了自己的學業(yè)，拿到了博士學位。同年，他加入麻省理工學院林肯實驗室，負責開發(fā)亞鐵磁陶瓷，為數(shù)字計算機開發(fā)第一個隨機存取存儲器（RAM）。一直到1976年，古迪納夫得到了機會去英國牛津大學繼續(xù)研究，在牛津大學他成了無機化學實驗室主任。這年，他54歲。當古迪納夫還在為適應在英國的新生活時，他可能從未想過這里將會是他人生的重要轉(zhuǎn)折點：在這里，他的研究領域轉(zhuǎn)到了電池。他將從一位物理學家成為影響世界的“鋰電池之父”。
牛津時期的古迪納夫，圖片來源：網(wǎng)絡
在20世紀70年代，英國化學家斯坦利·威廷漢（Stanley Whittingham）在可充電電池上取得了巨大的突破，以TiS2為正極，Li-Al合金為負極的基于鋰離子嵌入式反應的二次電池。鋰離子可以從一個電極穿梭到另一個電極，從而形成可充電電池，威廷漢稱這種原理為嵌入式。但是這種電池存在很大的安全隱患問題，由于充放電過程中鋰枝晶的產(chǎn)生會刺破正負極之間的隔膜，造成短路，從而會引起電池自燃。
古迪納夫堅持自己能發(fā)明更高效，更安全的鋰離子電池。1980年，古迪納夫的研究終于有了成果，他推出了全新的鋰電池正極材料——鈷酸鋰。鈷酸鋰正極材料有效的改善了鋰枝晶的問題。此時在地球的另一端，日本化學家吉野彰（Akira Yoshino）也在絞盡腦汁的攻克鋰離子電池難題。他已經(jīng)找到了合適的負極材料，但苦于沒有合適的正極材料——直到他讀到了古迪納夫的論文。吉野彰回憶：“古迪納夫的發(fā)現(xiàn)給了我所需要的一切，鈷酸鋰運行良好，能把現(xiàn)有的鋰鎘電池的重量縮減三分之一”。1991年，兩人合作發(fā)明的鋰離子電池被索尼公司推向市場，標志著鋰離子電池的大規(guī)模使用。
照片攝于1982年的牛津大學，約翰·古迪納夫位于第一排左二。圖片來源：網(wǎng)絡
英國皇家化學會在牛津設立的藍色牌匾，以紀念在此為可充電電池作出的偉大貢獻，古迪納夫的名字赫然在列 圖片來源：網(wǎng)絡
1986年，從牛津大學退休的古迪納夫回到了祖國，進入德克薩斯州大學奧斯丁分校，繼續(xù)著他的研究。直到1997年，經(jīng)過不斷嘗試，古迪納夫和他的實驗室，在度發(fā)現(xiàn)鋰離子正極材料——磷酸鐵鋰。這一年，他75歲。
直到2019年10月9日古迪納夫獲得諾貝爾獎，彼時，他已經(jīng)有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打算退休，而是繼續(xù)著他的科研事業(yè)。老先生目前將研究重點指向了全固態(tài)電池。2018年3月9日，古迪納夫老先生在《Nature Electronics》發(fā)表了一篇題為《How we made the Li-ion rechargeable battery》的文章。文章中老先生追述了鋰離子電池的歷史，并展望了可充電電池的未來發(fā)展方向——全固態(tài)電池。
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