人物介紹
1983年美國化學家、固體物理學家古迪納夫率領團隊在索尼公司立項,1991年最終開發(fā)出成熟的鋰離子電池。古迪納夫現(xiàn)在還每天堅持自己開車上班,幾乎每天都是第一個到辦公室的人。
據(jù)英國《每日郵報》2017年3月3日報道,鋰電池的聯(lián)合發(fā)明者、94歲的約翰u2027古迪納夫(John Goodenough)教授帶領的團隊發(fā)明了新型電池,造價低廉,充電更快更安全。
鋰電池如今被廣泛運用于移動設備中,但其安全性值得擔憂,三星Galaxy 7電池爆炸一事便是一例。而新型電池使用與鋰電池的液體電解質不同的固體電解質,使用壽命長,充電放電更快,其不可燃性大大提高了電池的安全系數(shù),且能有效增加電動汽車單次充電的行駛里程。
另外,新型電池由環(huán)保材料制成,能在-20℃(-4℉)的寒冷環(huán)境下正常運作。
古迪納夫教授認為,電池的成本、安全、儲能密度、充電放電速率和使用壽命成為電動汽車能否被廣泛接受的關鍵。這款電池解決了許多當今電池內(nèi)在的問題。 ? ?
主要成就
1980年,古迪納夫在英國牛津大學招攬了日本學者水島公一等人共同發(fā)現(xiàn)鋰離子電池的陰極材質鈷酸鋰(LiCoO2)。
1983年,古迪納夫、M.Thackeray等人發(fā)現(xiàn)錳尖晶石是優(yōu)良的正極材料,[5]。錳尖晶石具有低價、穩(wěn)定和優(yōu)良的導電、導鋰性能。其分解溫度高,且氧化性遠低于鈷酸鋰,即使出現(xiàn)短路、過充電,也能夠避免了燃燒、爆炸的危險。雖然純錳尖晶石隨充放電循環(huán)會變衰弱,但這是可以通過材料的化學改性克服的。[6]?截至2013年錳尖晶石用于商業(yè)電池。
1989年,古迪納夫、A.Manthiram發(fā)現(xiàn)采用聚電解質(例如硫酸鹽)的正極將產(chǎn)生更高的電壓,原因是聚電解質的電磁感應效應。
2014年,美國國家工程院公認古迪納夫、西美緒、拉奇德·雅扎米和吉野彰為現(xiàn)代鋰離子電池所做的先驅性和領先性的基礎工作。
此外,他還與日本學者金森順次郎(第13代大阪大學總長)共同提出“古迪納夫-金森法則”(Goodenough-Kanamori rules)。
專利訴訟
磷酸鋰鐵LFP正極材料的專利起源來自德州大學,真正發(fā)現(xiàn)者便是其奧斯丁學區(qū)的機械工程教授古迪納夫博士。
古迪納夫在1996年取得專利并在1997年1月生效,但是,原告方需要支付的訴訟賬單遠高于H-Q已經(jīng)對外授權所取得的權利金總額,而且,古迪納夫和德州大學也未收到任何權利金。德州大學技術商業(yè)化推展處總監(jiān)(director of the universityu2019s Office Technology Commercialization)Neil Iscoe曾在美國接受媒體訪問時說,H-Q需要付出的律師費用超過1,000萬美元,但是,他們至今收到的授權費只有100萬美元。
古迪納夫他在接受媒體訪問時說,若他沒告訴H-Q有關Black & Decker計劃使用A123 Systems電池的事情,這些訴訟就不會發(fā)生了。他希望一切問題可以在他離開人世前可以妥善解決,而且,他也會把這些損害賠償費用與權利金捐給慈善單位。
獲得榮譽
古迪納夫教授是美國國家工程學院院士、美國國家科學院院士、法國科學院院士和西班牙皇家學會院士。他撰寫了550多篇文章、85本書的章節(jié)和5本書,其中包括2本開創(chuàng)性著作《Magnetism and the Chemical Bond》 (1963) 和《Les oxydes des metaux de transition》(1973)。古迪納夫是一個2009年恩里科·費米獎(Enrico Fermi Award)的共同獲得者。這個總統(tǒng)大獎是一種美國政府最古老和最負盛名的獎勵,并有一個37.5萬美元的獎金。他在2010年當選為英國皇家學會外籍會員。在2013年2月1日,古迪納夫獲得美國國家科學獎章。
2001年?日本國際獎
2009年?恩里科·費米獎
2011年?美國國家科學獎章
2014年?查爾斯·斯塔克·德雷珀獎
2017年 Welch Award
2018年?富蘭克林獎章
2019年?科普利獎章
2019年 諾貝爾化學獎
主要論文
Lightfoot, P.; Pei, S. Y.; Jorgensen, J. D.; Manthiram, A.; Tang, X. X. & J. B. Goodenough.?"Excess Oxygen Defects in Layered Cuprates",?Argonne National Laboratory, University of Texas-Austin, Materials Science Laboratory?United States Department of Energy,?National Science Foundation, (September 1990).
Argyriou, D. N.; Mitchell, J. F.; Chmaissem, O.; Short, S.; Jorgensen, J. D. & J. B. Goodenough.?"Sign Reversal of the Mn-O Bond Compressibility in La1.2Sr1.8Mn2O7?Below TC: Exchange Striction in the Ferromagnetic State",?Argonne National Laboratory, University of Texas-Austin, Center for Material Science and Engineering?United States Department of Energy,?National Science Foundation, Welch Foundation, (March 1997).
Goodenough, J. B.; Abruna, H. D. & M. V. Buchanan.?"Basic Research Needs for Electrical Energy Storage. Report of the Basic Energy Sciences Workshop on Electrical Energy Storage, April 2-4, 2007",?United States Department of Energy, (April 4, 2007).