图片源头:患上克萨斯大学奥斯汀分校官网
当地光阴6月25日,池之池岁锂离子电池配合缔造人、父去2019年诺贝尔化学奖配合取患上者约翰·班尼斯特·古迪纳夫去世,世岁距离他 101 岁生日仅剩一个月。转业钻研古迪纳夫的获诺学生尼古拉斯·格伦迪什向外界证明了这一新闻。
古迪纳夫的奖钛焦点一生极具传奇颜色 :数学业余降生,做了20多年的媒体质料物理钻研,54岁转业开始钻研,锂电锂电并在58岁发现钴酸锂更适宜做的池之池岁阴极质料 ,75岁研发磷酸铁锂 ,父去94岁研发全固态电池 ,世岁97岁拿到了至高的转业钻研迷信声誉——诺贝尔化学奖,并成为史上最高龄的获诺诺贝尔奖取患上者 。
古迪纳夫曾经说:“我想处置汽车的奖钛焦点下场。我想让汽车尾气从全天下的高速公路上消逝 。我愿望我去世以前能看到这一天。”
54岁科班降生,开始钻研锂电池
古迪纳夫在康涅狄格州纽黑文市野外的一个村落子长大,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业余。在上大二那年 ,二战爆发,他本想去退出被迫效率,但数学教授把古迪纳夫找到办公室,并跟他说道,“不要像其余同砚同样去报海军陆战队,咱们需要一些知道数学知识的人来做清静天气预告 。”
于是,1944年从耶鲁大学结业的古迪纳夫,被派去一个海岛 ,担生天气学家。两年后 ,古迪纳夫退伍转业 ,抉择到芝加哥大学攻读物理学业余。
不外,当时学院的教师不同以为古迪纳夫年纪太大 ,加之是适才打仗物理学 ,之后很难有造诣 。幸好古迪纳夫不坚持 ,而且碰着了自己的导师——物理学家齐纳。
齐纳在30岁时已经缔造了齐纳二极管,当时是芝加哥大学的凝聚态质料教授 。就这样,古迪纳夫进入了凝聚态质料迷信规模。
1952年 ,古迪纳夫乐成取患上固态物理博士学位,随后被齐纳推选到麻省理工的林肯试验室使命 ,主要妨碍合计机内存的质料物理钻研。
这一呆便是24年 。在林肯试验室使命时期,古迪纳夫发现资料中磁体交流纪律,为RAM(随机存取存储器)奠基开拓根基。同时,他也打仗到了能源质料 ,开始钻研锂离子的挪移 。
可是 ,由于最感兴趣的名目估算被削减,他不患上不抉择并吞林肯试验室 。
1976年 ,54岁的古迪纳夫接受了牛津大学的聘用,负责有机化学试验室的负责人。也正是在这里,古迪纳夫正式开始了的钻研。
发现钴酸锂 ,处置锂电池晃动性难题
古迪纳夫转行这一年,恰逢学界掀起了一股钻研电池的热潮。而这股热潮中有一个不患上不提的名字 :惠廷厄姆,也是其后与古迪纳夫配合取患上诺贝尔化学奖的患上主之一。
1971年,惠廷厄姆宣告了一篇固态快离子传输的论文后,不光赢患了电化学学会青年作者奖 ,还取患了埃克森煤油公司的喜爱。
退出埃克森后 ,惠廷厄姆以及他的共事开始钻研超导质料,其中搜罗可能嵌入离子的二硫化钛 。
他们发现 ,经由在二硫化钛片之间嵌入差距的原子或者份子 ,可能修正超导转变温度。钾化合物展现出最高的超导性 。他意见到这种化合物颇为晃动 ,不像钾金属,因此反映必需破费大批能量 。这表明这种嵌入反映可能用于电能存储。
在电池中,放电时电子应从负极(阳极)流向正极(阴极) 。因此 ,负极若是一种简略失电子的质料,而在所有元素中,锂是最简略失电子的质料 。
在有了这个发现之后 ,惠廷厄姆返回位于纽约的埃克森总部品评辩说该名目。团聚不断了约莫十五分钟,规画团队随后快捷做出了一个抉择 :他们将运用惠廷厄姆的发现开拓可商用的电池 。
在1972年年尾 ,埃克森公司就开拓出了锂离子电池原型“45Ah” ,并在次年拿到了专利 。但在实际运用中,惠廷厄姆发现随着被一再充放电 ,金属锂负极上会妨碍出锂枝晶