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大器晚成的锂电池之父:30岁入行,54岁失业,97岁获诺奖

大器晚成的锂电池之父:30岁入行,54岁失业,97岁获诺奖 化工易
2022-06-07
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导读:终生学习的态度和追求,让他拓展了自己生命的长度和深度。而如今的他还在继续学习和探索的路上......


约翰·古迪纳夫(John Goodenough)这位97岁高龄诺奖得主有个好听的英文名:Goodenough(古迪纳夫),用中文直译过来就是“足够好”,好记又好听。



而他,也确实是一个把自己的人生和人类的命运,都弄得“足够好”的人。


童年孤独常伴



古迪纳夫,1922年7月25日出生于美国,在家排行老二,他上边有一个哥哥,父亲欧文是耶鲁大学的教授。有人说,天才的童年要么有一个哥哥,要么有一条狗相伴。古迪纳夫也不例外。童年的时候,因为父母常闹离婚,再加上年长的哥哥忙于自己的事业,古迪纳夫常常离群索居,他唯一的玩伴就是一条叫做Mack的狗。

 

儿时的古迪纳夫,学业并不顺利。小古迪纳夫患有先天性读写困难症,他的学习成绩总是差强人意。他喜欢在大自然中游荡,探索森林的奥秘,抓蝴蝶和土拨鼠。正是与大自然亲密接触的过程培养了他热爱自然,渴望探索自然,发现其中奥秘的情怀。



古迪纳夫小时候缺少母爱,所以他决心在学业上有所作为。但是父母却在他高考前夕离婚了,父亲娶了自己的研究助手,这对忙于高考的古迪纳夫来说是个不小的打击,也产生了不小的心理影响。而古迪纳夫并没有气馁,他终夜与孤灯相伴,克服了这些障碍,考入了耶鲁大学。然而父亲只给了他35美元,那时耶鲁大学每年的学费大概是900美元,不够的部分古迪纳夫还要去做兼职来支付学费,养活自己。

 



短短四年,古迪纳夫换了四五个专业方向,这让他在每个专业学习上都不够深入。不过,也正是这一“丰富”的学习经历,为他日后的科研生涯做了铺垫。 


而立之年还在挣扎



1943年,大学毕业的他正发愁毕业后应该做什么,二战爆发了。于是他报名参加了美国空军,但是他并没有成为一名飞行员,而是被派到太平洋一个小岛上去搜集气象数据。

 


服役时期的古迪纳夫


战后,古迪纳夫所在的部队驻扎在葡萄牙,这个时候他已经是一名陆军上尉。他回忆说:“不久,幸运之神来敲门了,一份电报过来,要求我48小时内回到华盛顿报道。”原来政府有一笔没花完的钱,要送21名军人去念研究生,这一消息使得古迪纳夫欣喜若狂。

 

他带着科研梦想到芝加哥大学进修物理,教授有点瞧不上这个半路出家的大龄青年:“在你这个年纪,那些物理学巨匠们早就荣誉等身了。”意思是,你这么大年纪了,还是别折腾了。

 

的确如此,爱因斯坦26岁提出了相对论,爱迪生32岁发明了白炽灯,居里夫人36岁已经拿到了诺贝尔奖,连中国作家张爱玲都说过“出名要趁早”。

 


但古迪纳夫没有退缩,他的导师,大名鼎鼎的稳压二极管发明者齐纳对他说:人的一生只有两个问题,第一问题,是找到一个问题,第二个问题,是把他解决掉。”


古迪纳夫的博士导师、物理学家齐纳

 

30岁,古迪纳夫拿到了芝加哥大学物理学博士的学位。古迪纳夫来到了刚成立了一年的麻省理工学院林肯实验室,第一次接触到了锂离子在固体中的迁移,后来又开始了固态陶瓷的基础研究。因为有军方的预算支撑,他一待就是24年,提出了古迪纳夫—金森法则,为日后随机存储器的诞生奠定了重要基础。

 

已经年近半百,本来以为一生就可以这么平淡地过下去,但下一个挑战还在等着他。



因1973年爆发的石油危机,古迪纳夫看到了日益突出的能源问题,他开始转向能源存储的研究。但1976年,军方削减预算,古迪纳夫开始考虑去留问题,最终在妻子的建议下决定动身前往英国牛津大学的无机化学实验室做负责人。曾经“而立之年还在挣扎”的古迪纳夫,迎来了人生的重大转折,这一年他54岁。

 

就这样,一个物理学博士成为牛津大学无机化学实验室的主任,他才正式开始研究之后让他获得诺贝尔奖的锂电池方向。


牛津大学时期的古迪纳夫



投身锂电研究



上世纪70年代末,电子产品刚刚开始流行,电子表、随身听开始走进人们的日常生活。但当时的锂电池有一个致命的缺点:特别容易爆炸。因为锂电池中的金属锂在空气中非常不稳定,很容易自燃;并且在充放电的过程中,锂会快速产生一种叫枝晶的东西,很容易造成电池短路。



这种小型化的便携式锂电池诱人的前景,吸引着无数的化学家投身到锂电池的研究中。此时的古迪纳夫虽然只学过两门化学课,但凭着过硬的固体物理功底,研究起一种神奇的材料——钴酸锂

 

与牛津同事合影


1980年,古迪纳夫尝试用钴酸锂与石墨组成新的锂电池。古迪纳夫的新电池拥有更小的体积,更大的容量和更加稳定的使用方式,因此颇受市场欢迎。古迪纳夫研制钴酸锂来取代金属锂,既解决了电池的安全性问题,又降低了电池的制造成本,实现了锂离子电池技术的革命性突破。

 

后来这个专利被索尼买走,并成功实现了商业化,而古迪纳夫直到现在都没有从价值350亿的锂电池市场中赚到一分钱,后来接受采访时,他只是淡定地说:“反正我做这个的时候也不知道它会这么值钱,我只知道这就是我应该去做的事。”



1986年,古迪纳夫回到了祖国,进入德克萨斯州大学奥斯丁分校。所有人都以为这个老教授准备养老时,谁都没想到,他却将目光转向另一种材料。





1997年,75岁,古迪纳夫发现了磷酸铁锂正极材料,这种材料比之前的钴酸锂更便宜也更安全,这项发明催生了“可携带便携电子设备”的诞生。可以说,我们现在能用上的智能手机、平板电脑、笔记本电脑,其中都有老爷子的功劳。


2013年,古迪纳夫获得美国国家科学奖章


2012年,90岁,古迪纳夫开始把研究方向转向全固态电池,2017年,95岁,有人问他没有拿到诺奖会不会遗憾,他说:“无所谓,我已经goodenough(足够好了)。”

 



97岁获得诺奖



97岁的某一天,他接到一个电话:恭喜你,你获得了诺贝尔化学奖



但这对老爷子来说不是终点,97岁的他还是每天去实验室,因为他下一步要解决的问题是希望能研制出一种能储存太阳能和风能的超级电池,这样就能让电动汽车和内燃机汽车真正匹敌。

 

我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,我今年96岁,还有时间。”2018年接受采访时,古迪纳夫这样说。



古迪纳夫一生,并不是一帆风顺。当他30岁重新开始读书,当54岁他面临失业,他可能没有想到自己有一天会得诺奖。

 

是终生学习的态度和追求,让他拓展了自己生命的长度和深度。


而如今的他还在继续学习和探索的路上......



*参考资料

[1]https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2019/goodenough/facts/

[2]54岁失业,97岁获诺贝尔奖,保持终身学习的人到底有多牛逼!,by 腾讯成长守护

[3]“大器晚成”的锂电池之父——约翰·古迪纳夫,by 粉体人

来源:未来科学论坛

编辑:易小牛
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