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本文來自微信公眾號：智能車參考（ID：AI4Auto），作者：賈浩楠，原文標(biāo)題：《剛剛，鋰電池發(fā)明者仙逝：享年100歲，一個月前還在發(fā)論文，97歲加冕諾獎破了紀(jì)錄，世間再無「足夠好」》，題圖來自：視覺中國

鋰電池發(fā)明者——John Bannister Goodenough，不久前去世了，距離他101歲生日剛好還有1個月。

他一生最重要的工作，堪稱人類當(dāng)代“盜火者”普羅米修斯——發(fā)明了多種安全穩(wěn)定的鋰電池化學(xué)體系，在成本、體積、可靠性等方面實現(xiàn)商業(yè)化基礎(chǔ)。

(資料圖片)

消費電子、通信、新能源汽車之所以能誕生發(fā)展，形成市值難以估量的高科技產(chǎn)業(yè)，沒有Goodenough的鋰電池支撐，都不可能變?yōu)楝F(xiàn)實。

他的人生幾經(jīng)反轉(zhuǎn)，跌宕起伏：本科學(xué)文學(xué)，博士轉(zhuǎn)物理，54歲才開始研究鋰電池，97歲獲諾獎……

百歲高齡之際，Goodenough依然拒絕退休，活躍在科研一線向固態(tài)電池發(fā)起沖擊，甚至在去世前一個月仍在發(fā)論文——完美詮釋“永遠不會太晚”的傳奇人生。

百歲鋰電池之父去世

John Bannister Goodenough的學(xué)生、鋰電能源公司EnergyX創(chuàng)始人之一的Nicholas Grundish 最早向外界確認了他去世的消息。

根據(jù)外媒報道，Goodenough教授于北美時間6月25日去世，享年100歲。

而此時距離他101歲的生日，僅僅還剩一個月的時間。

John Bannister Goodenough因為鋰電池相關(guān)成果，在2019年與M. Stanley Whittingham、Akira Yoshino一起獲得諾貝爾化學(xué)獎。

Goodenough還以97歲高齡成為歷史上最年長的諾貝爾獎獲得者。同時他也是在世的最年長的諾貝爾獎獲得者。

當(dāng)時評委會給他的評語是這樣的：

研究使鋰電池的使用方式更加穩(wěn)定，從而開啟了電子設(shè)備便攜化進程，為打造一個無線互聯(lián)的社會奠定基礎(chǔ)。

換句話說，你的手機、筆記本電腦、新能源汽車……它們的命，都是這位“足夠好”老爺子給的。

尤其是我們關(guān)注的新能源汽車行業(yè)，應(yīng)用最多的流行的動力電池形式——磷酸鐵鋰、三元鋰電化學(xué)體系，都是Goodenough最先提出并驗證的。

鋰電池之外，Goodenough在固態(tài)化學(xué)領(lǐng)域的重要開創(chuàng)性工作，也是他獲得諾貝爾獎的原因之一。

上世紀(jì)六十年代他開發(fā)了定性工具——Goodenough–Kanamori規(guī)則，用于討論和預(yù)測過渡金屬氧化物磁性離子間的超交換作用。

此外他被廣為稱頌的成果，還有計算機領(lǐng)域RAM存儲器的創(chuàng)新性發(fā)展。

對于他的功績和貢獻，《分子》雜志曾經(jīng)專門刊文評價：

Goodenough可能是最早在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究之間建立緊密聯(lián)系的人之一。

他還是那種罕見的科學(xué)家——明顯改變了普通人的日常生活，不僅是顯而易見的，而且是必不可少的。

傳奇一生

Goodenough，還是美國國家工程院、美國國家科學(xué)院、法國科學(xué)院、西班牙皇家科學(xué)院、英國皇家學(xué)會會員，撰寫了超過550篇文章、參與85本著作的編寫，是2009年費米獎得主、2017年威爾齊化學(xué)獎得主，還獲得了英國皇家學(xué)會的科普利獎?wù)隆?/p>

材料學(xué)領(lǐng)域也有用他名字命名的John B Goodenough Award。

但這還不是Goodenough令人稱奇、敬佩的全部，他的一生是充滿意外反轉(zhuǎn)和跌宕起伏的一生，同樣也是榜樣勵志的一生。

1. 生于文科之家，少年閱讀障礙

Goodenough出生于1922年7月25日的德國耶拿。

1922年是一個科學(xué)蓬勃發(fā)展的時代，當(dāng)時的德國盡管剛剛經(jīng)歷一戰(zhàn)，但哥廷根學(xué)派的光輝依然閃耀，比如這一年波爾就因關(guān)于原子結(jié)構(gòu)以及原子輻射的研究獲得諾貝爾獎。

費米、薛定諤等量子物理領(lǐng)域的大佬也開始嶄露鋒芒。

Goodenough父母都是美國人，而且是文科家庭，父親是歷史學(xué)教授。

但當(dāng)時擺在Goodenough面前的，是怎么克服自己的閱讀障礙癥。因為閱讀障礙癥，在小學(xué)和中學(xué)時代，他受到了不少同學(xué)的戲弄。

但在求學(xué)過程中，他也慢慢從大自然，以及詩歌和宗教哲學(xué)中獲得了力量，贏得了學(xué)校的獎學(xué)金。

1940年，18歲的Goodenough考入了耶魯大學(xué)。

2. 學(xué)術(shù)之路幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)，從文學(xué)到物理

Goodenough走向鋰電池、固態(tài)化學(xué)研究之路的歷程，高度曲折，時間跨度也很大。

進入耶魯之后，Goodenough還是遵循著自己的興趣，先是選了古典文學(xué)，后來轉(zhuǎn)到了哲學(xué)，期間還學(xué)習(xí)過化學(xué)。

這里要額外注意一下，Goodenough后來說自己修化學(xué)，純屬湊學(xué)分，但沒想到后來成為開啟他一生最重要工作的契機。

之后，在一名教授的建議下選擇了數(shù)學(xué)專業(yè)，并堅持了下去。

這是Goodenough第一次換專業(yè)。

但這一路也頗為坎坷，就在讀大學(xué)的第二年，珍珠港事件爆發(fā)了。

Goodenough選擇了主動申請服役，打了三年，戰(zhàn)爭結(jié)束后才回到耶魯大學(xué)完成了學(xué)業(yè)。

畢業(yè)之后，他再度加入美國空軍，依靠數(shù)學(xué)專業(yè)背景成為了戰(zhàn)爭氣象預(yù)報專家。

1946年，Goodenough迎來了命運的轉(zhuǎn)折。當(dāng)時，美國政府出資，選派軍人去深造，獲得了耶魯大學(xué)教授推薦的Goodenough就在其列，他可以選擇在芝加哥大學(xué)或西北大學(xué)學(xué)習(xí)物理或數(shù)學(xué)。

經(jīng)過重重考慮，他決定前往芝加哥大學(xué)攻讀物理學(xué)博士。

這是Goodenough第二次換專業(yè)，從數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)向物理，先后師從費米和齊納（齊納二極管發(fā)明者）。

30歲獲得物理學(xué)博士學(xué)位之后，按照正常劇情，Goodenough在物理學(xué)這條路上一直走了下去，在MIT的林肯實驗室一干就是24年，主要從事內(nèi)存的材料物理和固態(tài)陶瓷研究。

而就在54歲這一年，Goodenough的人生又一次轉(zhuǎn)折。

3. 如何成為鋰電池奠基者？

54歲，Goodenough進行了人生第一次“跳槽”。

那年，牛津大學(xué)需要一位能教無機化學(xué)，同時也能管實驗室的教授。

Goodenough雖然研究的是物理，但他本科的時候為了湊學(xué)分學(xué)了兩門化學(xué)課，就因此意外地被選中了，進入牛津大學(xué)任教，并成為無機化學(xué)研究負責(zé)人。

正是這一次跳槽，讓Goodenough終于在54歲的年紀(jì)開始了一項改變世界的研究。

Goodenough在牛津主要研究的課題是可用于能量轉(zhuǎn)換的新材料。當(dāng)時他初到英國，英國化學(xué)家、和他一起獲得諾獎的Stanley Whittingham發(fā)明了最早的可充電鋰電池，借助鋰能嵌入二硫化鈦層間這一特性，用二硫化鈦做正極，用鋰做負極。

當(dāng)時的消費電子產(chǎn)品只能使用不可充電的碳鋅電池，雖然已經(jīng)有了可充電的鉛酸電池，但畢竟用在電動車上的鉛酸電池那么笨重，是沒法拿來做消費電子產(chǎn)品的。

而Whittingham的這項研究，不僅可以靠鋰離子的運動進行充電，還能用在小型設(shè)備上，并在室溫下運行，解決了兩種電池的痛點。

但Whittingham的研究是沒法直接用的，因為有一個大bug：安全問題。

正極，二硫化鈦，在空氣中是非常不穩(wěn)定；負極，鋰，這種金屬是易燃；

而且，在充放電過程中，鋰會快速沉積產(chǎn)生枝晶，這樣就容易讓電池短路，這也是現(xiàn)在電動車自燃的元兇之一。

所以Whittingham發(fā)明的這種電池雖然原理可行，但容易爆炸，是個危險品，完全沒法應(yīng)用，需要把正負極的材料都換掉才行。

這個時候，學(xué)了30年物理的Goodenough有了一個大膽的想法：把鋰換成氧化物。

他判斷，氧化物可以讓電池在更高的電壓下進行充電和放電，根據(jù)物理學(xué)原理，這種電池會產(chǎn)生更多的電量，并且揮發(fā)性會更小。

于是他測試了各種氧化物，發(fā)現(xiàn)如果把鈷這種元素放進去會比較穩(wěn)定。

終于，在Goodenough到達牛津的四年后的1980年，57歲的他和水島公一、Philip Jones、Philip Wiseman共同發(fā)現(xiàn)了鈷酸鋰這種物質(zhì)，讓W(xué)hittingham的鋰電池變得穩(wěn)定多了。

在他的實驗室外面，英國皇家化學(xué)學(xué)會豎立了這塊藍色的牌子，紀(jì)念鈷酸鋰的發(fā)現(xiàn)。

不過，鈷酸鋰中的鋰和金屬鋰的化合價是不同的，鈷酸鋰在電池里是一種正極材料，為了湊成一塊電池，還需要找一種負極材料。

這個時候，日本的索尼出現(xiàn)了，他們發(fā)現(xiàn)了石墨可以拿來做負極材料。

然而在英國，因為此前發(fā)生過爆炸事故，大家聞鋰電池色變，甚至Goodenough工作的牛津都不愿意幫忙申請專利，而是讓英國原子能研究機構(gòu)申請到了這個專利，后來被索尼買走。

于是，索尼成功接下了這個“燙手山芋”，并和自己研發(fā)的負極材料放在一起，創(chuàng)造了新的電池，并將之商業(yè)化，用在了各種各樣的電子產(chǎn)品中。

而Goodenough，甚至沒有從如今這無法估量鋰電池市場中賺到錢。不過他本人后來在接受c&en采訪的時候反而很淡定：“我當(dāng)時并不知道它會值這么多錢。”

雖然在57歲才發(fā)現(xiàn)了讓他名聲大噪的鈷酸鋰，但Goodenough是一個耐久型選手，后來還發(fā)現(xiàn)了許多種電池材料：

1983年，61歲的他發(fā)現(xiàn)錳尖晶石正極材料。

1997年，75歲的他發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰正極材料，這些都是電池正極的升級替代品。

如今“鎳鈷錳”三元鋰電池，以及比亞迪力推的磷酸鐵鋰電池，其實都是Goodenough最早發(fā)現(xiàn)或奠定基礎(chǔ)的。

牛津大學(xué)要求65歲強制退休，但Goodenough不想退休，于是他在64歲的時候又跳槽了。

這次，他回到了美國，在德州大學(xué)奧斯汀分校當(dāng)機械工程和材料科學(xué)教授，繼續(xù)做研究。

何止是Goodenough

97歲獲諾獎，讓當(dāng)時的Goodenough老爺子首次被專業(yè)領(lǐng)域之外廣泛關(guān)注。

人們驚奇地發(fā)現(xiàn)這個史上年齡最大的諾獎獲得者，根本沒有退休，依然活躍在科研一線。

Goodenough接受媒體采訪時也談到了自己的問題，他說：

我想解決汽車的問題，我想讓汽車尾氣從全世界的高速公路上消失。我希望死前能看到這一天，我今年 96 歲，還有時間。

就在他去世前的一個月，2023年5月，Goodenough還作為主要作者之一，在NANO MICRO small期刊上發(fā)表了一篇文章：

論文標(biāo)題直譯是“用于固態(tài)鋰金屬電池超薄復(fù)合材料電解質(zhì)原位制造的電泳沉積方法的開發(fā)”。

這也與他后期專注的固態(tài)電池方向相吻合。

J.B. Goodenough把安全可靠的鋰電池帶給人類，奠定了移動通信時代開啟的基礎(chǔ)，同時還為新能源汽車革命提供了火種。

從某種意義上說，Goodenough本人的歷史功績，可以稱得上是“普羅米修斯”，為人類“偷”來了鋰電池的“天火”，自己卻并未謀取任何直接的經(jīng)濟利益。

而直到去世前的最后人生最后時刻，他還依然在這個領(lǐng)域不知疲倦地探索，希望把更環(huán)保清潔的能源形式帶給人類。

現(xiàn)在我們可以蓋棺定論地說，他的一生何止是Goodenough，已經(jīng)是Greatenough了。

本文來自微信公眾號：智能車參考（ID：AI4Auto），作者：賈浩楠