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97岁诺奖得主的励志人生:本科学文学,博士转物

作者: 文学驿站 发布时间: 2019年10月17日 14:33:45

97岁,他还奋战在科研一线。

John B. Goodenough,人称足够好老爷爷,刚刚加冕诺贝尔奖。

109日,2019诺贝尔化学奖颁向锂电池领域。

GoodenoughM. Stanley Whittingham,以及日本科学家吉野彰(Akira Yoshino)共享了这一奖项。

以表彰他们在锂离子电池领域作出的贡献。

诺贝尔评奖委员会称,三人的研究使锂电池的使用方式更加稳定,从而开启了电子设备便携化进程,为打造一个无线互联的社会奠定基础。

引用果壳更科普化的解释,如果没有没有他们,我们每天形影不离的手机就是个随时可能点燃的炸药包。

而且Goodenough今年加冕,也刷新诺贝尔奖新纪录——97岁高龄,成为最年长的诺贝尔奖得主。

在此之外,他还是美国国家工程院、美国国家科学院、法国科学院、西班牙皇家科学院、英国皇家学会会员,撰写了超过550篇文章、参与85本著作的编写,是2009年费米奖得主、2017年威尔齐化学奖得主,还获得了英国皇家学会的科普利奖章。

但这还不是Goodenough令人称奇、敬佩的全部。

当他获奖,外界关注他的履历,才发现其充满坎坷和跌宕的一生,简直就是传奇的一生、榜样的一生,励志的一生。

很难想象,这位锂电池之父患有阅读障碍症,成长家庭并不和睦,大学历经二战,30岁才拿下博士学位,年过半百才正式研究电池材料。

之后一路开挂,58岁发明钴酸锂电池改变世界,75岁以磷酸铁锂电池再度改变世界,90岁以后开始研究全固态电池。

至今如此高龄,依旧每周上班5天,仍旧有新研究成果问世。

如果你会有现在做XX是不是太晚的疑惑,一定要看看Goodenough这传奇的一生。

如何成为锂电池之父?

我们先从Goodenough如今成名作说起,看看他的科研之路。

Goodenough的博士本身读的是固态物理,30岁从芝加哥大学博士毕业,之后去了MIT林肯实验室,研究内存的材料物理和固态陶瓷。

24年之后,Goodenough进行了人生第一次跳槽

那年,牛津大学需要一位能教无机化学,同时也能管实验室的教授。

Goodenough虽然研究的是物理,但他本科的时候为了凑学分学了两门化学课,就因此意外的被选中了,进入牛津大学任教,并成为无机化学研究负责人。

正是这一次跳槽,让Goodenough终于在54岁的年纪开始了一项改变世界的研究。

Goodenough在牛津主要研究的课题是可用于能量转换的新材料。当时他初到英国,英国化学家、和他一起获得诺奖的Stanley Whittingham发明了最早的可充电锂电池,借助锂能嵌入二硫化钛层间这一特性,用二硫化钛做正极,用锂做负极。

97岁诺奖得主的励志人生:本科学文学,博士转物

当时的消费电子产品只能使用不可充电的碳锌电池,虽然已经有了可充电的铅酸电池,但毕竟用在电动车上的铅酸电池那么笨重,是没法拿来做消费电子产品的。

Whittingham的这项研究,不仅可以靠锂离子的运动进行充电,还能用在小型设备上,并在室温下运行,解决了两种电池的痛点。

Whittingham的研究是没法直接用的,因为有一个大bug:安全问题。

正极,二硫化钛,在空气中是非常不稳定;

负极,锂,这种金属是易燃;

而且,在充放电过程中,锂会快速沉积产生枝晶,这样就容易让电池短路,这也是现在电动车自燃的元凶之一。

所以Whittingham发明的这种电池虽然原理可行,但容易爆炸,是个危险品,完全没法应用,需要把正负极的材料都换掉才行。

这个时候,学了30年物理的Goodenough有了一个大胆的想法:把锂换成氧化物吧。

他判断,氧化物可以让电池在更高的电压下进行充电和放电,根据物理学原理,这种电池会产生更多的电量,并且挥发性会更小。

97岁诺奖得主的励志人生:本科学文学,博士转物

于是他测试了各种氧化物,发现如果把钴这种元素放进去会比较稳定。

终于,在Goodenough到达牛津的四年后的1980年,57岁的他和水岛公一、Philip JonesPhilip Wiseman共同发现了钴酸锂这种物质,让Whittingham的锂电池变得稳定多了。

在他的实验室外面,英国皇家化学学会树立了这块蓝色的牌子,纪念钴酸锂的发现。

不过,钴酸锂中的锂和金属锂的化合价是不同的,钴酸锂在电池里是一种正极材料,为了凑成一块电池,还需要找一种负极材料。

这个时候,日本的索尼出现了,他们发现了石墨可以拿来做负极材料。

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