诺贝尔化学奖公布后的60小时,他97岁的人生被我扒了个遍

发布日期:2019-10-12 09:11 本文摘要:原标题:诺贝尔化学奖公布后的60小时,他97岁的人生被我扒了个遍 文 米饭 前两天,2019年诺贝尔化学奖授予美籍科学家约翰古迪纳夫、英籍科学家斯坦利威廷汉和日籍科学家吉野彰,以表彰他们在锂电池领域的贡献。 如果没有锂电池,将不会有智能手机,平板电脑

  原标题:诺贝尔化学奖公布后的60小时,他97岁的人生被我扒了个遍

  文 米饭

  前两天,2019年诺贝尔化学奖授予美籍科学家约翰·古迪纳夫、英籍科学家斯坦利·威廷汉和日籍科学家吉野彰,以表彰他们在锂电池领域的贡献。

  如果没有锂电池,将不会有智能手机,平板电脑和笔记本电脑,也不会有电动汽车、各种便携式电子产品、电动工具等等。可以说,锂电池的出现,完全改变了现代人的生活。

  2019年诺贝尔化学奖的三位获奖者)

  其中,“足够好”(Goodenough)爷爷古迪纳夫已经97岁,成为史上年龄最大的诺奖获得者。

  作为二次电池产业的重要学者,“锂电池之父”古迪纳夫,发明了锂离子电池的阴极材质钴酸锂,为现代锂离子电池做出了先驱性的贡献。

  因为刷牙而错过诺贝尔组委会电话的古迪纳夫,在nature的电话采访中,重提了超级电池的问题:

  世界需要一个新型超级电池。或者说,我们必须为环境问题和能源问题而做出改变。”5年前,他还说过这样一句话:我只有92岁,我还有时间去解决问题。

  拿着35美元上大学

  他的成长生活充满了困难

  古迪纳夫在康涅狄格州纽黑文市郊外的一个乡村长大,他的父亲欧文(Erwin)是耶鲁大学宗教史学者。古迪纳夫回忆说,他父母的关系“是一场灾难”,他们对孩子也很冷漠。

  在自传中,古迪纳夫提到,他的兄弟姐妹,一只叫Mack的狗,家里的佣人,附近的邻居,都对自己产生过积极的影响,他唯独没提起自己的父母。

  因为有阅读障碍,古迪纳夫无法在教室里读书,他喜欢在大自然中游荡,探索树林,抓蝴蝶和土拨鼠,有次他扒了一张臭鼬的皮,被妈妈禁止进来吃饭。

  (古迪纳夫在牛津大学)

  但这些并没有耽误他自学阅读和写作。

  12岁时,古迪纳夫被马萨诸塞州的一所私立寄宿学校授予奖学金。进入寄宿学校后,古迪纳夫很少再收到父母的来信。

  那之后,古迪纳夫的父母离婚,父亲再娶了大学里的研究助手。父母两人都不关心古迪纳夫。古迪纳夫收到耶鲁大学的通知书,他父亲给了他35美元,对他说:“小子,拿去吧,你可以去上大学了。”

  那时耶鲁大学每年的学费大概是900美元。

  为了维持生计,在大学期间古迪纳夫每周工作21小时,夏天时则去给富人家的儿子们补习功课,再加上奖学金,这让古迪纳夫有了足够的钱来支付学费,养活自己。

  前后考试64小时

  敲开了物理学的大门

  古迪纳夫上大二那年,二战爆发,他本想去参加志愿服务,但数学教授把古迪纳夫找到办公室:“不要像其他同学一样去报海军陆战队,我们需要一些知道数学知识的人来做战争气象预报。”

  (牛津时期的古迪纳夫 )

  1944年,从耶鲁大学毕业的古迪纳夫,被派去一个海岛,担任气象学家。战争结束后,一直保持联系的耶鲁大学数学教授,建议古迪纳夫去读研究生,他选择了芝加哥大学的物理学专业。

  为了赶上其他班级的进度,古迪纳夫报名参加初级本科班,一位负责登记的教授说:“我真不理解你们这些退伍军人。物理学里所有厉害的东西,人家在你这个年纪都已经搞完了,你现在才想着开始啊?

  举世闻名的物理学大师恩里克·费米(Enrico Fermi),负责监督一个秘密的核链反应项目。

  物理学大师恩里克·费米)

  为了加入这个团队,古迪纳夫参加了32个小时的考试,每天8小时,考了4天才结束。第一次古迪纳夫考挂了,于是又考了第二次才过,总计64小时。

  当时是芝加哥大学的凝聚态材料教授、“齐纳二极管”的发明者齐纳(Clarence Zener),成了古迪纳夫的导师。

  (古迪纳夫的博士导师,物理学家齐纳)

  齐纳对他说:现在你有两个问题。第一个问题是找到一个问题。第二个问题是把它解决掉。祝好运。”

  就这样,古迪纳夫进入了凝聚态材料科学领域。

  54岁拿到牛津offer

  开始研究电池

  1976年,古迪纳夫去了牛津大学,成为牛津大学无机化学实验室主任,进入了能源研究的世界里。

  当时,一位名叫斯坦利·惠廷汉姆(Stanley Whittingham,和古迪纳夫一同获得诺奖)的英国化学家,利用锂外层电子脱出时释放的巨大能量研制出了首个实用的锂电池。

  石油巨头埃克森美孚根据惠廷汉姆的发现,开发可商用的电池,并申请了锂电池发明专利。

  这种电池比其他电池更能储电、重量更轻、功能更强大,然而锂的化学性质过于活泼,稍微与空气接触,就会很容易着火。

  (锂枝晶现象,它们会使电池短路,导致着火甚至爆炸)

  古迪纳夫相信他可以创造出更好的电池,为新能源的开发做出贡献。他开始寻找新材料来替代金属锂。

  1980年,古迪纳夫找到了这种合适的材质——钴酸锂,解决了早期锂电池容易产生枝晶然后爆炸的问题。使用这种质量轻,能量密度高的新型正极材料,可以研制出高容量、更安全的电池。

  钴酸锂晶体结构,其中白色的圆球表示锂原子,红色表示氧原子,蓝色表示钴原子)

  但因为之前的事故,牛津大学没有重视古迪纳夫的研究。