車東西6月26日消息，今天上午，鋰離子電池共同發(fā)明者、2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的共同獲得者約翰·班尼斯特·古迪納夫教授（Prof. John Bannister Goodenough）在美國去世，距離101歲只差一個(gè)月。

▲約翰·班尼斯特·古迪納夫教授

古迪納夫教授是美國材料科學(xué)家、固態(tài)物理學(xué)家和諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者，生前曾在麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室工作24年，并擔(dān)任牛津大學(xué)終身教授、德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的機(jī)械、材料科學(xué)和電氣工程教授。

古迪納夫教授被廣泛認(rèn)為是鋰離子電池之父，他發(fā)現(xiàn)了古迪納夫—金森法則，這項(xiàng)法則可被用于確定超交換材料磁性符號(hào)，此外，他在計(jì)算機(jī)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器方面也取得了開創(chuàng)性發(fā)展。

一、古迪納夫去世 距101歲僅1個(gè)月

據(jù)外媒business line報(bào)道，鋰電池之父、2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主古迪納夫教授剛剛?cè)ナ?，距離101歲只差1個(gè)月。

目前，古迪納夫教授的去世消息已被他的學(xué)生尼古拉斯·格倫迪什（Nicholas Grundish）證實(shí)。

二、鋰電池之父 年齡最大的諾獎(jiǎng)得主

古迪納夫教授生平最大的貢獻(xiàn)便是開發(fā)了鋰離子可充電電池，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)了用于確定超交換（superexchange)材料磁性符號(hào)的古迪納夫—金森法則，因此被廣泛稱為鋰電池之父。

2019年10月9日，瑞典皇家科學(xué)院宣布將2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予約翰·B·古迪納夫(John B. Goodenough)、斯坦利·威廷漢（M. Stanley Whittingham） 和吉野彰(Akira Yoshino)三人，以表彰他們?cè)陂_發(fā)鋰離子電池方面作出的杰出貢獻(xiàn)。

▲古迪納夫獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)

而在三位獲獎(jiǎng)的科學(xué)家中，最引人矚目的就是被稱為“鋰電池之父”的古迪納夫?？梢哉f，沒有他就沒有鋰電池，也就沒有之后的手機(jī)和電腦，更沒有如今蓬勃發(fā)展的電動(dòng)汽車。

鋰電池基于鋰離子在陽極和陰極之間流動(dòng)來產(chǎn)生電流，時(shí)任紐約州立大學(xué)賓漢姆頓分校教授的威廷漢曾將二硫化鈦用鋰電池陰極材料，該材料在分子水平上具有可以容納（嵌入）鋰離子的空間。

而時(shí)任美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校教授的古迪納夫則預(yù)測(cè)，如果使用金屬氧化物而不是金屬硫化物作為陰極材料，那么鋰電池將具有更大的潛力。他在1980年證明了嵌入鋰離子的氧化鈷可以產(chǎn)生多達(dá)4伏的電壓，由此為制造更強(qiáng)大的電池奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，成為鋰電池歷史上的重大技術(shù)突破。

1985年，日本化學(xué)家、現(xiàn)任名城大學(xué)教授吉野彰在古迪納夫鋰電池陰極的基礎(chǔ)上，推出了首個(gè)可商用的鋰離子電池，此外，在陽極材料方面吉野彰沒有使用反應(yīng)性鋰，而是采用了石油焦炭作為材料。

如果用學(xué)術(shù)化的方式來講，那就是古迪納夫開發(fā)了鋰離子可充電電池。

正是因?yàn)楣诺霞{夫在鋰電池領(lǐng)域的這種貢獻(xiàn)，古迪納夫也被選為美國國家工程院、美國國家科學(xué)院、法國科學(xué)院、西班牙皇家學(xué)會(huì)和英國皇家學(xué)會(huì)院士，在學(xué)術(shù)界聲名顯赫。

▲2013年2月，奧巴馬在白宮向約翰·古迪納夫頒發(fā)國家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)隆?/p>

值得注意的是，古迪納夫彼時(shí)雖然已經(jīng)是97歲高齡，但仍然活躍在學(xué)術(shù)一線，他每天都會(huì)去自己所在的美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校實(shí)驗(yàn)室工作，當(dāng)時(shí)還在致力于研究電池領(lǐng)域最前沿的固態(tài)電池技術(shù)，并且希望徹底改變電動(dòng)汽車的使用前景。

2017年夏天，古迪納夫就與幾位專家一道在《能源與環(huán)境科學(xué)》期刊上發(fā)布論文，宣布其已經(jīng)研發(fā)出了具備高能量密度、快速充電和長壽命的全固態(tài)電池原型。

古迪納夫團(tuán)隊(duì)表示，這一固態(tài)電池的能量密度至少是傳統(tǒng)鋰電池能量密度的三倍，同時(shí)還具備充放電壽命長、充電速度快的特性。按照德州大學(xué)奧斯汀分校官網(wǎng)的說法，其充電速度是按照分鐘而不是傳統(tǒng)鋰電池的小時(shí)來計(jì)算。

▲德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校官網(wǎng)報(bào)道宣布古迪納夫團(tuán)隊(duì)研發(fā)出全固態(tài)電解質(zhì)鋰電池

據(jù)了解，傳統(tǒng)鋰電池陰極和陽極之間使用的是液態(tài)電解質(zhì)，鋰離子在其中穿梭以存儲(chǔ)或釋放電量。如果電池充電過快，電池中會(huì)形成枝晶（金屬晶須），穿過電解質(zhì)造成短路，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)或者爆炸。

在研究中，古迪納夫團(tuán)隊(duì)用一種玻璃電解質(zhì)代替了傳統(tǒng)的液態(tài)電解質(zhì)。這種電解質(zhì)可以使用堿金屬作為電極，并且不會(huì)出現(xiàn)枝晶的情況。

正是有了堿金屬作為電極（傳統(tǒng)電池?zé)o法使用），不僅提升了固態(tài)電池陰極的能量密度，還將其充放電壽命延長到了1200多次。

更重要的是，由于這個(gè)玻璃電解質(zhì)在零下20度的環(huán)境下仍然具有較高的導(dǎo)電性能，因此搭載這一電解質(zhì)的固態(tài)電池可以讓電動(dòng)汽車在零度以下的環(huán)境下仍然能正常工作，最低可達(dá)零下60度。

而搭載普通液態(tài)電解質(zhì)的鋰電池，在極低溫環(huán)境下，充放電性能會(huì)大幅縮減。要想保持良好的性能，必須使用額外的液態(tài)溫度控制系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行加熱。

需要指出的是，古迪納夫尤其重視該技術(shù)在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。在發(fā)表論文時(shí)他明確講道，“成本、安全性、能量密度、充放電速率、循環(huán)壽命等參數(shù)，對(duì)于電動(dòng)汽車的普及至關(guān)重要。我相信我們的發(fā)現(xiàn)，將解決現(xiàn)有電池的很多問題?！?/p>

值得指出的是，1901至2022年間，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)共頒布了114次，共有190位諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者，在這190位獲獎(jiǎng)?wù)咧?，古迪納夫是獲獎(jiǎng)年齡最高的記錄保持者。