本文来自微信公众号：智能车参考（ID：AI4Auto），作者：贾浩楠，原文标题：《刚刚，锂电池发明者仙逝：享年100岁，一个月前还在发论文，97岁加冕诺奖破了纪录，世间再无「足够好」》，题图来自：视觉中国


锂电池发明者——John Bannister Goodenough，不久前去世了，距离他101岁生日刚好还有1个月。


他一生最重要的工作，堪称人类当代“盗火者”普罗米修斯——发明了多种安全稳定的锂电池化学体系，在成本、体积、可靠性等方面实现商业化基础。


消费电子、通信、新能源汽车之所以能诞生发展，形成市值难以估量的高科技产业，没有Goodenough的锂电池支撑，都不可能变为现实。


他的人生几经反转，跌宕起伏：本科学文学，博士转物理，54岁才开始研究锂电池，97岁获诺奖……


百岁高龄之际，Goodenough依然拒绝退休，活跃在科研一线向固态电池发起冲击，甚至在去世前一个月仍在发论文——完美诠释“永远不会太晚”的传奇人生。


百岁锂电池之父去世


John Bannister Goodenough的学生、锂电能源公司EnergyX创始人之一的Nicholas Grundish 最早向外界确认了他去世的消息。


根据外媒报道，Goodenough教授于北美时间6月25日去世，享年100岁。


而此时距离他101岁的生日，仅仅还剩一个月的时间。



John Bannister Goodenough因为锂电池相关成果，在2019年与M. Stanley Whittingham、Akira Yoshino一起获得诺贝尔化学奖。


Goodenough还以97岁高龄成为历史上最年长的诺贝尔奖获得者。同时他也是在世的最年长的诺贝尔奖获得者。


当时评委会给他的评语是这样的：


研究使锂电池的使用方式更加稳定，从而开启了电子设备便携化进程，为打造一个无线互联的社会奠定基础。


换句话说，你的手机、笔记本电脑、新能源汽车……它们的命，都是这位“足够好”老爷子给的。


尤其是我们关注的新能源汽车行业，应用最多的流行的动力电池形式——磷酸铁锂、三元锂电化学体系，都是Goodenough最先提出并验证的。


锂电池之外，Goodenough在固态化学领域的重要开创性工作，也是他获得诺贝尔奖的原因之一。


上世纪六十年代他开发了定性工具——Goodenough–Kanamori规则，用于讨论和预测过渡金属氧化物磁性离子间的超交换作用。


此外他被广为称颂的成果，还有计算机领域RAM存储器的创新性发展。


对于他的功绩和贡献，《分子》杂志曾经专门刊文评价：


Goodenough可能是最早在基础研究和应用研究之间建立紧密联系的人之一。


他还是那种罕见的科学家——明显改变了普通人的日常生活，不仅是显而易见的，而且是必不可少的。


传奇一生


Goodenough，还是美国国家工程院、美国国家科学院、法国科学院、西班牙皇家科学院、英国皇家学会会员，撰写了超过550篇文章、参与85本著作的编写，是2009年费米奖得主、2017年威尔齐化学奖得主，还获得了英国皇家学会的科普利奖章。


材料学领域也有用他名字命名的John B Goodenough Award。


但这还不是Goodenough令人称奇、敬佩的全部，他的一生是充满意外反转和跌宕起伏的一生，同样也是榜样励志的一生。


1. 生于文科之家，少年阅读障碍


Goodenough出生于1922年7月25日的德国耶拿。


1922年是一个科学蓬勃发展的时代，当时的德国尽管刚刚经历一战，但哥廷根学派的光辉依然闪耀，比如这一年波尔就因关于原子结构以及原子辐射的研究获得诺贝尔奖。


费米、薛定谔等量子物理领域的大佬也开始崭露锋芒。


Goodenough父母都是美国人，而且是文科家庭，父亲是历史学教授。


但当时摆在Goodenough面前的，是怎么克服自己的阅读障碍症。因为阅读障碍症，在小学和中学时代，他受到了不少同学的戏弄。


但在求学过程中，他也慢慢从大自然，以及诗歌和宗教哲学中获得了力量，赢得了学校的奖学金。


1940年，18岁的Goodenough考入了耶鲁大学。


2. 学术之路几经辗转，从文学到物理


Goodenough走向锂电池、固态化学研究之路的历程，高度曲折，时间跨度也很大。


进入耶鲁之后，Goodenough还是遵循着自己的兴趣，先是选了古典文学，后来转到了哲学，期间还学习过化学。


这里要额外注意一下，Goodenough后来说自己修化学，纯属凑学分，但没想到后来成为开启他一生最重要工作的契机。


之后，在一名教授的建议下选择了数学专业，并坚持了下去。


这是Goodenough第一次换专业。


但这一路也颇为坎坷，就在读大学的第二年，珍珠港事件爆发了。


Goodenough选择了主动申请服役，打了三年，战争结束后才回到耶鲁大学完成了学业。


毕业之后，他再度加入美国空军，依靠数学专业背景成为了战争气象预报专家。


1946年，Goodenough迎来了命运的转折。当时，美国政府出资，选派军人去深造，获得了耶鲁大学教授推荐的Goodenough就在其列，他可以选择在芝加哥大学或西北大学学习物理或数学。


经过重重考虑，他决定前往芝加哥大学攻读物理学博士。


这是Goodenough第二次换专业，从数学转向物理，先后师从费米和齐纳（齐纳二极管发明者）。


30岁获得物理学博士学位之后，按照正常剧情，Goodenough在物理学这条路上一直走了下去，在MIT的林肯实验室一干就是24年，主要从事内存的材料物理和固态陶瓷研究。


而就在54岁这一年，Goodenough的人生又一次转折。


3. 如何成为锂电池奠基者？


54岁，Goodenough进行了人生第一次“跳槽”。


那年，牛津大学需要一位能教无机化学，同时也能管实验室的教授。


Goodenough虽然研究的是物理，但他本科的时候为了凑学分学了两门化学课，就因此意外地被选中了，进入牛津大学任教，并成为无机化学研究负责人。


正是这一次跳槽，让Goodenough终于在54岁的年纪开始了一项改变世界的研究。


Goodenough在牛津主要研究的课题是可用于能量转换的新材料。当时他初到英国，英国化学家、和他一起获得诺奖的Stanley Whittingham发明了最早的可充电锂电池，借助锂能嵌入二硫化钛层间这一特性，用二硫化钛做正极，用锂做负极。



当时的消费电子产品只能使用不可充电的碳锌电池，虽然已经有了可充电的铅酸电池，但毕竟用在电动车上的铅酸电池那么笨重，是没法拿来做消费电子产品的。


而Whittingham的这项研究，不仅可以靠锂离子的运动进行充电，还能用在小型设备上，并在室温下运行，解决了两种电池的痛点。


但Whittingham的研究是没法直接用的，因为有一个大bug：安全问题。


正极，二硫化钛，在空气中是非常不稳定；负极，锂，这种金属是易燃；


而且，在充放电过程中，锂会快速沉积产生枝晶，这样就容易让电池短路，这也是现在电动车自燃的元凶之一。


所以Whittingham发明的这种电池虽然原理可行，但容易爆炸，是个危险品，完全没法应用，需要把正负极的材料都换掉才行。


这个时候，学了30年物理的Goodenough有了一个大胆的想法：把锂换成氧化物。


他判断，氧化物可以让电池在更高的电压下进行充电和放电，根据物理学原理，这种电池会产生更多的电量，并且挥发性会更小。


于是他测试了各种氧化物，发现如果把钴这种元素放进去会比较稳定。


终于，在Goodenough到达牛津的四年后的1980年，57岁的他和水岛公一、Philip Jones、Philip Wiseman共同发现了钴酸锂这种物质，让Whittingham的锂电池变得稳定多了。



在他的实验室外面，英国皇家化学学会竖立了这块蓝色的牌子，纪念钴酸锂的发现。


不过，钴酸锂中的锂和金属锂的化合价是不同的，钴酸锂在电池里是一种正极材料，为了凑成一块电池，还需要找一种负极材料。


这个时候，日本的索尼出现了，他们发现了石墨可以拿来做负极材料。


然而在英国，因为此前发生过爆炸事故，大家闻锂电池色变，甚至Goodenough工作的牛津都不愿意帮忙申请专利，而是让英国原子能研究机构申请到了这个专利，后来被索尼买走。


于是，索尼成功接下了这个“烫手山芋”，并和自己研发的负极材料放在一起，创造了新的电池，并将之商业化，用在了各种各样的电子产品中。


而Goodenough，甚至没有从如今这无法估量锂电池市场中赚到钱。不过他本人后来在接受c&en采访的时候反而很淡定：“我当时并不知道它会值这么多钱。”


虽然在57岁才发现了让他名声大噪的钴酸锂，但Goodenough是一个耐久型选手，后来还发现了许多种电池材料：


1983年，61岁的他发现锰尖晶石正极材料。


1997年，75岁的他发现磷酸铁锂正极材料，这些都是电池正极的升级替代品。


如今“镍钴锰”三元锂电池，以及比亚迪力推的磷酸铁锂电池，其实都是Goodenough最早发现或奠定基础的。


牛津大学要求65岁强制退休，但Goodenough不想退休，于是他在64岁的时候又跳槽了。


这次，他回到了美国，在德州大学奥斯汀分校当机械工程和材料科学教授，继续做研究。


何止是Goodenough


97岁获诺奖，让当时的Goodenough老爷子首次被专业领域之外广泛关注。


人们惊奇地发现这个史上年龄最大的诺奖获得者，根本没有退休，依然活跃在科研一线。


Goodenough接受媒体采访时也谈到了自己的问题，他说：


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。我希望死前能看到这一天，我今年 96 岁，还有时间。


就在他去世前的一个月，2023年5月，Goodenough还作为主要作者之一，在NANO MICRO small期刊上发表了一篇文章：



论文标题直译是“用于固态锂金属电池超薄复合材料电解质原位制造的电泳沉积方法的开发”。


这也与他后期专注的固态电池方向相吻合。


J.B. Goodenough把安全可靠的锂电池带给人类，奠定了移动通信时代开启的基础，同时还为新能源汽车革命提供了火种。


从某种意义上说，Goodenough本人的历史功绩，可以称得上是“普罗米修斯”，为人类“偷”来了锂电池的“天火”，自己却并未谋取任何直接的经济利益。


而直到去世前的最后人生最后时刻，他还依然在这个领域不知疲倦地探索，希望把更环保清洁的能源形式带给人类。


现在我们可以盖棺定论地说，他的一生何止是Goodenough，已经是Greatenough了。


本文来自微信公众号：智能车参考（ID：AI4Auto），作者：贾浩楠