John B. Goodenough 隨著電氣化革命的到來,能源電池當仁不讓成為代表之一,走進了電動車子、儲能、電子設施等各行各業(yè)。然則,到底誰發(fā)明締造了能源電池?為何要發(fā)明能源電池呢? 跟隨小編的腳步,讓咱們走近鋰電池之父——John B. Goodenough(約翰·班寧斯特·古迪納夫)。 1922年7月25日,古迪納夫在美國出生。他有個年長三歲的哥哥,其父是大學歷史老師,家族生活富足。 然則天有意外風云,古迪納夫患有先天讀寫難題癥,這令他在青少年時代學習起來十分艱難。但雖然如許,古迪納夫仍是克服了種種難題,考入耶魯大學。1943年,他得到了數(shù)學學士學位,以班上最優(yōu)異的成績畢業(yè)。 這點仿佛和能源電池沒半毛錢關連,但本來克服難題、堅持鉆研的精神一直伴隨著古迪納夫的成長。 古迪納夫讀大學時期為科學哲學所迷惑,打算攻讀物理課題,科學探討的種子就此埋下。 只是天不遂人愿,那時正值二戰(zhàn)時期,古迪納夫不再進修卻是轉(zhuǎn)身投入戰(zhàn)爭,他毅然加入美國空軍,作為氣象行家在美國陸軍航空部隊事業(yè)。 在服兵役時期,古迪納夫讀了Whitehead 著的 《Science and the Modern World》(《科學與現(xiàn)代全球》),這鼓勵著他不放棄物理的夢想,并發(fā)誓戰(zhàn)后有機會必定要學習物理。 1948年退役后,通過不懈努力,古迪納夫考進芝加哥大學,主攻固體物理,師從大名鼎鼎的齊納二極管的發(fā)明人、諾貝爾獎得到者——Clarence Zener,這對他未來鉆研能源電池資料探討起到了差不多大的效用。 1952年,古迪納夫得到固態(tài)物理博士學位。隨后,他映入林肯實驗室發(fā)展對于內(nèi)存的資料物理探討。更要緊的是,古迪納夫在此時期,首次接近到了鋰離子在固體中的遷移,隨后最初固態(tài)陶瓷的根基探討。 華夏有句古話,人過五十天過午。但古迪納夫的人生轉(zhuǎn)機卻正產(chǎn)生在他54歲這一年。 1976年,古迪納夫映入牛津大學任教并兼任沒有機化學探討負責人,借此開展了對固體化學的探討。他最重要的探討可用于能量轉(zhuǎn)換的新資料,并提議了堿金屬離子固態(tài)電解質(zhì)的框架構造概念,因此得到了以尖晶石層狀構造氧化物作為陰極的鋰離子兩次電池的根本專利。 假如可行順利進行下來,或許現(xiàn)在的能源電池資產(chǎn)格局會是西方壓倒式入侵東方。然則“劇情”進行便是那么“跌宕起伏”。 那時的西方市場本來曾經(jīng)有了金屬鋰作為電極的鋰電池,十分受市場鐘情,這項技藝被掌握在全家名為Moli Energy的加拿大企業(yè)手中,該企業(yè)本認為能發(fā)大財,卻沒料到電池產(chǎn)生了爆炸車禍。 受此事故的作用,那時正探討鈷酸鋰正極資料的古迪納夫再三顯示,其平安系數(shù)比金屬鋰更高,不太可能產(chǎn)生相似車禍。但赫然西方市場被爆炸嚇破了膽,態(tài)度便是管你多平安,一概棄用。 都講“上帝為你關上一道門,也會為你開啟一扇窗!惫诺霞{夫的鈷酸鋰探討,與日本索尼發(fā)生了“化學效應”。 1980年,索尼研發(fā)出了鋰電池可用的石墨負極資料,但苦于無適合的正極與之配合,沒有辦法制成鋰離子電池。 正好“撓頭”時,古迪納夫探討的鈷酸鋰對索尼來講簡直就像一道亮光閃現(xiàn)出去。很快,索尼將鈷酸鋰和石墨聯(lián)合,開發(fā)出了最新的可充電鋰電池。這類鋰離子電池一經(jīng)問世立刻遭到市場歡迎,古迪納夫也因此聲名大噪。 隨著時光推移、市場進行和技藝突破,鈷酸鋰源于構造不固定等難題,慢慢沒有辦法滿足要求,市場很需要替代產(chǎn)物顯露。 古迪納夫也關心到了這一絲。1983年古迪納夫和M.Thackeray等人在探討中發(fā)覺,錳尖晶石是優(yōu)良的正極資料,具備便宜、穩(wěn)固和優(yōu)良的導電、導鋰功能。其分解溫度高,且氧化性遠低于鈷酸鋰,即便顯露短路、過充電,也能夠有用幸免燃燒、爆炸的危險,大大提升了鋰電池的平安性。 本該安享晚年的古迪納夫無退居二線,卻是抉擇在1986年擔任美國德州大學奧斯汀分校機電工程學院的終身教授,并擔任該校資料科學與工程中心負責人。參加研發(fā)了固體氧化物能源電池(SOFC)的新款電解質(zhì)和電極資料,并對電子從聚集變?yōu)榱鲃咏换ヅe止的物理景象做出理解釋。 1997年,75歲高齡的古迪納夫又開發(fā)出了低本錢的磷酸鐵鋰LiXFePO4正極資料,加速了鋰離子電池的商業(yè)化。 見到這邊,你是非是認為古迪納夫曾經(jīng)達到工作巔峰可行衣錦還鄉(xiāng)了?現(xiàn)實卻非如許,癡迷能源電池資料探討的他再一次啟程,為了提升能源電池的平安性和穩(wěn)固性,古迪納夫投入到全固態(tài)電池的探討事業(yè)中。 現(xiàn)在全固態(tài)電池已漸漸成為電動化市場的新寵,好多能源電池公司都參加此中,盡管仍處于起步階段,但對全固態(tài)電池的進行充滿了信心。 本年,古迪納夫已是97歲高齡,依舊醉心在探討中,接著向前。 在昨年的一次接受采訪中,古迪納夫曾說“咱想解決車子的難題。咱想讓車子尾氣從全球的快速道路上消失。咱期望死前能見到這一天。咱本年 96 歲,另有時間! 是的,另有時間,作為能源電池資產(chǎn)中的一員,愿咱們?nèi)繕I(yè)界同仁也全能夠如古迪納夫一樣,不枉此生、勤奮耕耘、認真鉆研,踏實向前。 |
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