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“锂电之父”的传奇人生

“锂电之父”的传奇人生

时间:2023-07-02 17:02:54 来源:网络整理 作者:bianji123

2023年6月25日,诺贝尔化学奖获得者、美国材料科学家、固态物理学家、锂电池创始人之一约翰B古迪纳夫(John B. )去世,享年100岁。

古迪纳夫被业内尊称为“锂电池之父”,他是钴酸锂、磷酸铁锂等锂电池正极材料的研发者。 2019年,古迪纳夫、美国化学家M.和日本化学家吉野彰因对锂电池发展的贡献而获得诺贝尔化学奖。

古迪纳夫 资料来源:德克萨斯大学

古迪纳夫生前曾说过:“我想解决汽车问题。我希望汽车尾气从世界高速公路上消失。我希望在死前能看到这一天。”

他未竟的遗愿或许会在我国一步步成为现实。

新能源汽车是减少污染、减少碳排放、消除“汽车尾气”的必然选择。 我国新能源汽车产销量连续八年位居世界第一。

我国新能源汽车的未来也十分广阔。 1月12日,在百人委员会召开的2023年度媒体沟通会上,中国电动汽车百人委员会副主任委员兼秘书长张永伟表示,到2023年,我国新能源汽车整体市场规模全国汽车保有量预计将达到1000万辆,普及率将不断提高。 到近40%。 国家研究中心市场经济研究所王庆预计,新能源汽车对燃油汽车的替代效应将越来越强。 到2030年,新能源汽车市场占有率将达到90%。 重庆长安汽车股份有限公司董事长朱华荣表示,早在2022年,中国汽车工业就初步具备停止销售(纯)燃油汽车的基本条件。

古迪纳夫与中国有着深厚的渊源。

我国比亚迪在可以让“汽车尾气”消失的磷酸铁锂电池方面做出了巨大贡献。 2003年,一直生产锂电池的比亚迪看到了电动汽车的未来。 其不顾资本市场的反对,毅然转型汽车生产,押宝古迪纳夫研发的磷酸铁锂电池。 如今,比亚迪已成为全球最大的新能源汽车公司。

2019年,宁德时代21C创新实验室破土动工,古迪纳夫还专门发来贺信,对宁德时代等中国企业“在全球范围内减少人们对化石燃料的依赖”表示赞赏。

古迪纳夫致宁德时代的贺信 图片来源:宁德时代

古迪纳夫去世时,已是百岁高龄,可谓长寿。 从他的人生经历来看,他迈出的每一步似乎都落后别人很多。 54岁转行研究锂电池,58岁发现钴酸锂更适合作为锂电池正极材料,直到75岁才研制出磷酸铁锂电池老了,直到94岁才研发出磷酸铁锂电池。 全固态电池的研发。 获得诺贝尔奖时,他已经97岁高龄,成为历史上最年长的诺贝尔奖获得者。 他确实是一个典型的大器晚成的人。

不过,正如他所说:“做最长的乌龟,不断学习,保持好奇心,哪怕放慢脚步,遇到一点困难,只要最终能到达终点。” 人生,什么时候开始都不晚。

本文围绕古迪纳夫百年诞辰事件,试图回答三个问题。

1. 古迪纳夫的前半生是怎样的?

2. 古迪诺晚年的后半生有哪些事迹?

3、古迪纳夫的人生经历给我们后人带来了哪些启示?

1、半生虚度

古迪纳夫出生于 1922 年 7 月 25 日,他的童年并不快乐,因为他经常目睹父母之间的紧张关系。 高考前夕,父母离婚了。 虽然最终他考上了耶鲁大学,但由于他只从父亲那里得到了35美元,他在每年900美元的学费中苦苦挣扎。 不得已,只能靠奖学金和当导师来凑够学费。

在大学期间,古迪纳夫可能非常困惑。 他换了三四个专业,尝试主修古典文学、哲学、数学,最后获得了数学学士学位。

古迪纳夫毕业时是 1944 年,正值第二次世界大战爆发。 他加入了空军,但没有成为一名飞行员,而是被派往一个岛屿收集天气数据。

1946年,古迪纳夫24岁退休,他计划前往芝加哥大学攻读物理学位,但遭到大学教务长的“劝阻”。 很难取得成绩。 纵观物理学界大家的经历,爱因斯坦26岁提出相对论,居里夫人36岁获得诺贝尔奖,甚至古迪纳夫的导师齐纳30岁就发明了齐纳二极管。

尽管古迪纳夫坚持走自己的路,但他读的是物理学并获得了博士学位。 在物理学中。 不过,他后来的经历似乎也验证了当年登记官的预测。 尽管古迪百思特网纳夫被允许在麻省理工学院林肯实验室开始研究半导体,但他工作了24年,直到1976年没有任何突破。 更关键的是,今年,54岁的古迪纳夫也将被林肯实验室解雇。

当时,年过百岁的古迪纳夫有幸拿到了牛津大学的聘书,但他却再次转行,从物理学跨入化学,开始研究无机化学。 这种跨行业的行为在当时是令人瞠目结舌的。 然而正是这次跨界,让他开始了锂电池的研究,为他后来的职业腾飞奠定了基础。

当时的锂电池属于第一代,由英国科学家惠廷汉姆开发,但由于采用硫化钛作为正极材料,因此爆炸性极强。 古迪纳夫坚信有一种新的替代材料,并夜以继日地研究了三四年。 1980年,58岁的古迪纳夫发现了硫化钛的替代品——钴酸锂。 这使得锂电池更加稳定,并且重量减轻了一半以上。

后来,日本索尼的化学家开发出了一种可用于锂电池的石墨负极材料,与古迪纳夫开发的正极材料完美匹配,开发出了新型锂电池。 索尼等公司已将这种电池应用于摄像机、笔记本电脑、手机等无线电子产品中,并已广泛商业化。

2. 大器晚成

虽然古迪纳夫在牛津大学取得了成就,但牛津大学有65岁强制退休的传统,古迪纳夫不肯接受自己年老的事实,仍然痴迷于研究百思特网。 他认为,自己研发的钴酸锂电池存在安全性差、成本高、寿命短等诸多缺点,需要不断改进。

因此,在退休前一年,64 岁的古迪纳夫搬到德克萨斯州继续他的研究。

目前看来,整个消费电子和新能源汽车行业都要感谢他的“不服输”和跳槽。 正是随后的研究,让古迪纳夫发百思特网现了磷酸铁锂正极材料,它比之前的钴酸锂更便宜、更安全。 目前,市场上的消费电子产品,如智能手机、电脑等,大多采用磷酸铁锂电池。 更重要的是,磷酸铁锂电池的“上车”,使得当今新能源汽车得以快速发展。

这一辉煌成果的发布对于古迪纳夫来说并不容易,它来自于他十多年的长期研究。 直到1997年,75岁的古迪纳夫才发现磷酸铁锂作为正极材料。

磷酸铁锂电池的研发,现在看来,功不可没。 然而,直到十年后,古迪纳夫才开始获得赞誉。 2009年,古迪纳夫获得了费米奖和“约翰B.”奖。 英国皇家化学学会颁发的奖项以他的名字命名。 2013年,他还获得了美国前总统奥巴马亲自颁发的国家科学奖章。

当时不少学者认为古迪纳夫对锂电池的研发足以获得诺贝尔奖。 2017年,网站上出现了一封题为《约翰古迪纳夫值得获得诺贝尔奖》(Open: John A Nobel )的公开信。

又过了几年,2019年,97岁的古迪纳夫终于得到了瑞典皇家科学院的认可。 他与惠廷汉姆和吉野彰这三位科学巨人,因为锂电池的研发而结下了不解之缘。 由于他们的贡献,他们共同获得了诺贝尔化学奖。 他也成为历史上最年长的诺贝尔奖获得者。

这个迟来的奖项,足以让古迪纳夫在史册上熠熠生辉。

只是古迪纳夫仍然痴迷于科学事业。 即使获得了荣誉,他也不想退休,继续从事能源研究。 依靠信念的支持,九十多岁的古迪纳夫带领工程师团队打造出新型低成本全固态电池。 新型电池的能量密度至少是当前锂离子电池的三倍,不易燃,循环寿命更长,并且将充电速率从几小时大幅缩短至几分钟。

3、淡泊名利

如今,斯人已去,纵观古迪纳夫的一生,虽是大器晚成,但仍足以受到后辈的崇拜。 其孜孜不倦的研究精神值得后人学习。

古迪纳夫的科研人生可谓“甘于坐板凳”的典型。 他在板凳上坐了几年、十年、甚至二十年都没有突破; 但他丝毫没有气馁,即使面对失业和被迫退休,他仍然坚持研究。 即使年事已高,获得最高荣誉诺贝尔奖后,他仍然一头扎进实验室。

更难能可贵的是,古迪纳夫一生淡泊名利的性格与中华民族的传统道德完美契合。

早在20世纪80年代,古迪纳夫就开发出了钴酸锂电池。 当时牛津大学以应用前景渺茫为由拒绝帮助其申请专利,这使得索尼很容易购买到这项技术,从而成功将其商业化,并在消费电子领域获得了巨额利润。

但古迪纳夫并没有从中赚到钱。 随后他只是平静地说:“不管怎样,当我做这个的时候,我并不知道它会这么有价值,我只知道这是我应该做的。”

古迪纳夫研发的磷酸铁锂电池市场规模巨大。 据国际市场研究机构发布的报告显示,仅2022年,全球磷酸铁锂电池市场规模将达到130亿美元。 未来,它将处于快速增长之中。 尤其是随着储能赛道的快速发展,磷酸铁锂电池的需求将会增加。

不过,这也并没有给古德纳夫带来多少收入。 当年,当古迪纳夫还在完善磷酸铁锂电池时,得到消息的日本企业不惜派出商业间谍潜入古迪纳夫的实验室,在古迪纳夫申请专利之前将其窃取。 磷酸铁锂电池技术。 古迪纳夫知道后,赶紧要求他所在的德克萨斯大学代表他在美国申请专利。

作为一名研究人员,古迪纳夫并不擅长捍卫自己的专利技术。 他直接将该专利授权给德克萨斯大学,德克萨斯大学将该专利出售给德国的Sdchem公司和加拿大的Hydro-Qubec公司。 这两家公司非常擅长商战,并且展开了长期的专利战,因此获得了大量的收入。

但这些收入与古迪纳夫无关。 2018年,有媒体问古迪纳夫是否后悔交出专利技术? 但他说,“我从来没想过它会如此有价值。我只想制造电池,制造一辆与内燃机相媲美的电动汽车。”

如今,中国电动汽车技术和市场规模位居全球第一,未来潜力巨大,这对这个科学巨人来说是一种安慰。

古迪纳夫值得我们尊重和学习!

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