图片来源：德克萨斯大学奥斯汀分校官网
当地时间6月25日，锂离子电池配合发现人、2019年诺贝尔化学奖配合获得者约翰·班尼斯特·古迪纳夫去世，间隔他 101 岁生日仅剩一个月。古迪纳夫的学生尼古拉斯·格伦迪什向外界证实了这一消息。
古迪纳夫的一生极具传奇色彩：数学专业身世，做了20多年的材料物理研究，54岁转业起头研究锂电池，并在58岁发现钴酸锂更适合做锂电池的阴极材料，75岁研发磷酸铁锂，94岁研发全固态电池，97岁拿到了至高的科学荣誉——诺贝尔化学奖，并成为史上最高龄的诺贝尔奖获得者。
古迪纳夫曾说：“我想解决汽车的问题。我想让汽车尾气从全世界的高速公路上消失。我希望我死之前能看到这一天。”
54岁半路落发，起头研究锂电池
古迪纳夫在康涅狄格州纽黑文市郊外的一个乡村长大，他的父亲是耶鲁大学宗教史学者。
1940年，古迪纳夫也进入耶鲁大学学习数学专业。在上大二那年，二战爆发，他本想去加入志愿服务，但数学教授把古迪纳夫找到办公室，并跟他说道，“不要像其他同学一样去报水兵陆战队，我们需要一些知道数学知识的人来做战争气象预告。”
于是，1944年从耶鲁大学结业的古迪纳夫，被派去一个海岛，担任气象学家。两年后，古迪纳夫退伍转业，选择到芝加哥大学攻读物理学专业。
不外，那时学院的教员一致以为古迪纳夫年龄太大，加上是刚刚接触物理学，以后很难有成就。好在古迪纳夫没有放弃，而且碰到了自己的导师——物理学家齐纳。
齐纳在30岁时已经发现了齐纳二极管，那时是芝加哥大学的凝聚态材料教授。就这样，古迪纳夫进入了凝聚态材料科学范畴。
1952年，古迪纳夫成功获得固态物理博士学位，随后被齐纳推荐到麻省理工的林肯实验室工作，主要进行计较机内存的材料物理研究。
这一呆就是24年。在林肯实验室工作时代，古迪纳夫发现材料中磁体交换纪律，为RAM（随机存取存储器）奠基开辟根本。同时，他也接触到了能源材料，起头研究锂离子的移动。
可是，由于最感爱好的项目预算被削减，他不能不选择分开林肯实验室。
1976年，54岁的古迪纳夫接管了牛津大学的邀请，担任无机化学实验室的负责人。也正是在这里，古迪纳夫正式起头了锂电池的研究。
发现钴酸锂，解决锂电池稳定性困难
古迪纳夫转行这一年，恰逢学界掀起了一股研究电池的热潮。而这股热潮中有一个不能不提的名字：惠廷厄姆，也是后来与古迪纳夫配合获得诺贝尔化学奖的得主之一。
1971年，惠廷厄姆颁发了一篇固态快离子传输的论文后，不单赢得了电化学学会青年作者奖，还获得了埃克森石油公司的青睐。
加入埃克森后，惠廷厄姆和他的同事起头研究超导材料，其中包括可以嵌入离子的二硫化钛。
他们发现，通过在二硫化钛片之间嵌入分歧的原子或份子，可以改变超导转变温度。钾化合物显示出最高的超导性。他意识到这种化合物很是稳定，不像钾金属，因此反应必须花费大量能量。这表白这种嵌入反应可能用于电能存储。
在电池中，放电时电子应从负极（阳极）流向正极（阴极）。因此，负极要是一种轻易失电子的材料，而在所有元素中，锂是最轻易失电子的材料。
在有了这个发现之后，惠廷厄姆前往位于纽约的埃克森总部讨论该项目。会议延续了大约十五分钟，治理团队随后迅速做出了一个决议：他们将操纵惠廷厄姆的发现开辟可商用的电池。
在1972年年末，埃克森公司就开辟出了锂离子电池原型“45Ah”，并在次年拿到了专利。但在实际使用中，惠廷厄姆发现随着锂电池被频频充放电，金属锂负极上会生长出锂枝晶。这些锂枝晶会致使电池短路并引发火灾甚至爆炸。
这一困难并未等太久。
转行后的古迪纳夫起头研究金属氧化物的磁性，并留意到了钴氧化物的结构与惠廷厄姆小组在其电池阴极中使用的二氧化钛的结构相似。因此，他推断钴材料也可以用作电极的阴极，同时解决二硫化钛价格昂贵、与空气接触后会发生有毒的硫化氢的问题。
1980年，古迪纳夫率领团队发现了锂的金属氧化物——钴酸锂作为锂电池的阴极是极好的材料。一方面，它依然能够开释锂离子。另一方面，它也更加稳定，没有平安隐患。
但古德纳夫在向牛津大学申请专利申报时，却以应用远景迷茫而被拒绝，终极他不能不以极低的价格将该设计专利转售给英国原子能科学研究中心。
虽然古迪纳夫研发出了合适的阴极材料，但由于阳极材料没有根赋性改良，这项技术回报依旧甚微。
1985年，吉野彰与其同事使用石油焦作为阳极材料，解决了锂离子电池开辟剩下的困难。
1991 年，索尼公司把古迪纳夫的钴酸锂阴极和吉野彰开辟的阳极放在一起，制成了世界上第一款商用锂离子电池，后被普遍用于手机、电脑等数码产物上。
继续研发磷酸铁锂电池、全固态电池，97岁终获诺奖
然而，钴酸锂电池缺点很是多：平安性差、本钱高、寿命短。
1986年，古德纳夫从牛津大学回到德克萨斯大学任教后，决心继续研究，并在1995年景功开辟出磷酸铁锂电池。
虽然，那时古迪纳夫以为这项技术还需再完善，但获得消息的日本电信公司NTT立马派出了商业特务冈田重人混进古迪纳夫的实验室，窃取了磷酸铁锂电池的技术。
等古迪纳夫发现团队被日本特务渗透时，急忙让德州大学在美国代申请了磷酸铁锂技术专利。紧接着，他又和法国科学家米歇尔·阿尔芒配合申请了磷酸铁锂包碳技术专利。
然而，为时已晚。
沉迷研究无心维权的古迪纳夫，直接把专利授权给德州大学，而德州大学又把专利卖给德国南方化工和加拿大的魁北克水电公司。
之后，两家公司所组成的维权同盟便起头了旷日持久的专利争夺战。不但把搞特务的日本NTT公司告上了法庭，还在全球各地疯狂抢注专利，四处出击投机，赚得盆满钵满。
2018年，有媒体问过古迪纳夫，有没有后悔交出专利技术？
他却暗示，“我历来没想过它会这么值钱，我所想的就是做出一款电池，做出和内燃机匹敌的电动汽车。”
图片来源：德克萨斯大学奥斯汀分校官网
也许正是这个信念的支撑，让九十多岁高龄的古迪纳夫仍能率领工程师团队打造出一个新型的低本钱的全固态电池。
这款新电池能量密度至少是当下锂离子电池的三倍，且不易燃烧，循环寿命更长，同时，充电速率也从几小时大幅缩短到只有几分钟。
2017年，一封名为《约翰·古迪纳夫应该获得诺贝尔奖的公开信》（Open Letter：John Goodenough Deserves A Nobel Prize）出现在了 CleanTechnica 网站上，希望诺贝尔委员会能够授予古迪纳夫诺贝尔化学奖。
那时，瑞典皇家科学院并未回应这封公开信。但两年后，间隔第一块现代锂电池已经过去了30年，古德纳夫、惠廷汉姆和吉野彰三位科学大师终于由于在锂电池研发道路上所做出的进献配合获得了诺贝尔化学奖，而那时的古德纳夫已经97岁高龄。
这份姗姗来迟的奖项，也成为了这位科学大师故事中一个足够份量的篇章。
（本文首发钛媒体App， 作者｜韩敬娴，编辑｜张敏）
参考资料：
集微网 《「芯历史」全球锂电池进化往事：美国“先驱”，日韩“壮大”，中国“登顶”》
逐日人物社 《获诺奖前，锂离子电池的成名之路和背后的三十年》
DeepTech深科技《昔日二战老兵，54半路落发97岁获诺奖！他正挑战新的电动车电池》
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