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“锂电池之父”约翰·古迪纳夫:创造一个“可充电的世界”

时间:2023-07-06 17:21:08 来源:参考消息 分享至:

参考消息网7月6日报道美国有线电视新闻网网站近日报道,获得诺贝尔奖的约翰·古迪纳夫去世,享年100岁,他在开发锂离子电池方面的贡献彻底改变了便携式技术。


(资料图)

得克萨斯大学奥斯汀校区校长杰伊·哈策尔6月26日说:“作为一名杰出的科学家,约翰的遗产是不可估量的——他的发现改善了全世界数十亿人的生活。”

古迪纳夫的贡献是在20世纪80年代发现和开发了关键材料,这些材料后来使可充电电池变得更加稳定和强大。

他在97岁时因开发锂离子电池与斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰共同获得2019年诺贝尔化学奖,成为最年长的诺贝尔奖获得者。

诺贝尔委员会在其公告中说,这三人在电池技术方面的个人突破共同“创造了一个可充电的世界”,在这个世界里,手机和笔记本电脑等便携式电子产品无处不在。

这项创新还为长续航电动汽车和可再生能源储存的发展奠定了基础。

才思敏捷受人爱戴

根据得克萨斯大学奥斯汀校区2019年的一份新闻稿,古迪纳夫在获得诺贝尔奖后说:“活到97岁,你可以做任何事情。”

该校表示,除了他的开创性研究,古迪纳夫还是得克萨斯大学奥斯汀校区一位受人爱戴的导师和教授。

该校教务长莎伦·伍德说:“约翰不仅是一位了不起的研究者,也是一位受人爱戴、获得高度评价的老师。他为自己成为许多研究生和教师的导师倍感自豪,他们受益于约翰的智慧和鼓励。”

他于1986年加入得克萨斯大学奥斯汀校区的教师队伍,他在那里以“敏捷的才思和富有感染力的笑声”闻名校园。

新闻稿说:“他的笑声经常回荡在得克萨斯大学奥斯汀校区的工程学大楼里——你知道古迪纳夫什么时间会在你的楼层,一想到会遇见他,你就会忍不住笑起来。”

得克萨斯大学奥斯汀校区科克雷尔工程学院院长罗杰·邦内卡兹说:“约翰是一个了不起的人——一个真正伟大的研究者、教师、导师和创新者。”

淡泊名利潜心研究

美国《纽约时报》网站报道,在获得诺贝尔奖的消息公布之前,除了科学和学术界以及应用其工作成果的商业巨头以外,鲜有人知道古迪纳夫博士。他是1980年在牛津大学取得实验室突破的,当时他创造了一种电池,后来这种电池被应用于全球各地的智能手机、笔记本电脑和平板电脑、拯救生命的医疗设备如心脏除颤器,以及干净、安静的插电式车辆等产品。

与大多数现代技术进步一样,锂离子电池是科学家、实验室技术人员和商业企业几十年逐渐积累远见卓识的产物。对于那些熟悉电池故事的人来说,古迪纳夫的贡献被视为其发展中至关重要的环节。

2019年,当97岁的他仍在得克萨斯大学搞研究时,瑞典皇家科学院宣布,他将与另外两位对锂电池发展作出重大贡献的人分享90万美元的奖金:纽约州立大学宾厄姆顿分校的斯坦利·惠廷厄姆,以及日本旭化成工业公司名誉研究员吉野彰。

古迪纳夫没有因其在电池方面的工作而获得任何专利使用费,60年来只是领取在麻省理工学院、牛津大学和得克萨斯大学担任科学家和教授的薪水。他对金钱不太在意,放弃了大部分专利权。他与同事分享专利并将获得的奖金捐赠给研究项目和奖学金。

近年来,他一直在研究一种超级电池。他说这种电池有朝一日可以储存和输送风能、太阳能和核能,改变国家电网,彻底改变电动汽车在中产阶级生活中的地位,使之具有无限的行驶范围和几分钟内充满电的便利。

克服障碍大器晚成

他在2008年的自传中说,他是一个不受待见的孩子,在一个情感疏远的家庭中孤独长大,还有阅读障碍。凭借耐心、心理疏导和个人奋斗,古迪纳夫克服了阅读障碍。他学习了拉丁语和希腊语,在耶鲁大学掌握了数学,第二次世界大战期间在军队攻读了气象学,在芝加哥大学师从克拉伦斯·齐纳、爱德华·泰勒和恩里科·费米学习了物理学,并于1952年获得博士学位。

20世纪50年代和60年代,他是麻省理工学院林肯实验室的一员,该团队协助奠定计算机的随机存取存储器(RAM)的研发基础。1976年,他到牛津大学教书,管理化学实验室,在那里开始了他的电池研究。

为了改进锂电池的设计,古迪纳夫博士在两位博士后助手的实验基础上提出,可以用钴酸锂制成阴极。这种安排可以产生更高的电压,使电池更加稳定。四年后他成功了。

起初,外界对他的发现不怎么感兴趣。牛津大学拒绝为此申请专利,古迪纳夫将专利权转让给了一家英国原子能研究机构。与此同时,日本和瑞士的科学家发现使用石墨可以改进阳极。

1991年,索尼公司认识到这项新兴技术的商业潜力,将古迪纳夫的阴极和碳阳极结合起来,生产出世界上第一块安全的可充电锂离子电池。实验室发现了新的方法来缩小电池尺寸,将锂电池捆绑在一起并提高能量输出。无线移动设备和车辆应用的革命爆发了。

海伦·格雷格2016年在《芝加哥大学杂志》中写道:“古迪纳夫最初的钴酸锂阴极结构仍然用于几乎所有个人电子产品,如智能手机和平板电脑中的锂离子电池。古迪纳夫在牛津做研究时,根本没有想到他的电池会产生这样的影响。”

古迪纳夫1922年7月25日出生在德国耶拿市,是四个孩子中的老二。当约翰还是婴儿时,全家人回到了美国,并在康涅狄格州伍德布里奇定居。

他于1940年以格罗顿学校班级第一名毕业,并获得耶鲁大学的奖学金,在那里主修数学,担任助教和从事其他工作来支付学费。1943年,当他应征入伍时,他已经完成了学士学位的大部分课程。耶鲁大学为他的军事气象学课程计算了学分,他在获得学位后在纽芬兰和亚速尔群岛服役。

战后,他获得了一个政府奖学金,在芝加哥大学学习物理学。他在1951年获得硕士学位,一年后获得博士学位。在短暂地为西屋电气公司工作之后,他开始了在麻省理工学院的职业生涯。

1951年,他与艾琳·威斯曼结婚,他们没有孩子。妻子于2016年去世。

古迪纳夫博士曾担任得克萨斯大学弗吉尼亚·科克雷尔百年工程师讲席教授。他写了8本书和800多篇科学期刊文章。他获得无数荣誉,包括日本国际奖、恩里科·费米奖、查尔斯·斯塔克·德拉普尔奖、韦尔奇化学奖和国家科学奖。最后一个奖是2013年由时任美国总统贝拉克·奥巴马授予的。

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