把時間封印在手機裏的化學諾貝爾獎得主，竟然是學術跨界狂魔_風聞

來源：微信公眾號“差評” 作者：差評君

眾所周知啊，就在昨天，2019 年的諾貝爾化學獎揭曉：美國科學家 John B. Goodenough，美國科學家 M. Stanley Whittingham 以及日本科學家 Akira Yoshino 獲得了這份榮耀。

這次的獲獎名單公佈，也意味着誕生了歷史上年紀最大的諾貝爾獎得主，已經 97 歲高齡的美國科學家 John B. Goodenough 。（ 左一 ）

當然了我們也可以叫他足夠好先生 ，簡稱好先生~

而這次好先生能夠獲得諾貝爾化學家簡直就是眾望所歸，已經 97 高齡的他依舊奮戰在科研的第一線。

看來想要獲得諾貝爾獎除了你自身技術過硬以外，好先生在接受採訪時表示還要活的足夠久。。。

**這次諾獎獲獎的理由是他們對於鋰離子電池的做出的傑出貢獻，**要不是他，差友們現在哪能夠舒舒服服的躺在牀上玩手機？

所以今天差評君想和大家聊聊的就是這位好先生頗為傳奇的一生，以及他在鋰電池的商用化方面所作出的貢獻。

1922 年 7 月 25 日，好先生在德國耶拿出生了，他的一家人都是學霸：老爸在哈佛大學拿完博士學位以後去了耶魯教書，哥哥是賓州大學人類學家。

但，哪怕出生在這樣一個書香門第，好先生在成為科學家的路上卻從來不是一帆風順 —— 他從小患有先天讀寫困難症。

儘管如此，好先生還是克服了種種困難，考入耶魯大學。

1930年代的耶魯校園 

在耶魯上學的日子裏，好先生已經開始展現一個學霸的基本素養。他最開始學習的是古典文學系，之後轉到了哲學系，結果陰差陽錯的，在一節數學課上，好先生的教授看中了他的天賦，忽悠好先生來唸個數學系。

1943 年好先生憑藉班上最優異的成績，他獲得了耶魯大學的數學學士學位。

畢業之後，二戰也隨着爆發，國難當前，好先生沒有選擇他的學術研究，而是加入了美國空軍，在太平洋的一個小島上研究起了氣象。

在服兵役期間，好先生也沒有閒着讀起了 Whitehead 著作的 《科學與現代世界》，好先生髮現物理好像比較有意思。

退役後，好先生已經 30 歲了。但是他心中的學習物理的種子已經被埋下，於是這位學霸打算去芝加哥大學攻讀物理學碩士。

儘管在錄取他的時候，面試官嘲笑過好先生都 30 歲了還來考大學，但他的導師物理學家齊納並沒有嫌棄這位大齡學生，差友們可能不知道這位齊納先生同樣也是一位諾貝爾獎的獲得者。

物理學家齊納

事實證明齊納眼光還是犀利，好先生因為學術成果優異，碩士唸完直接被獎勵了一個博士學位。

而在好先生攻讀物理學的這段時間，他第一次接觸到了鋰離子在固體中的遷移現象，這也為他研究鋰電池埋下了伏筆。

1976 年，好先生已經 54 歲高齡了。他進入了牛津大學任教並且擔任起了無機化學實驗室的負責人。

同年，和好先生同時獲獎的化學家斯坦利·惠廷厄姆，在石油巨頭埃克森公司工作時已經發明瞭鋰電池並且申請了全世界第一個相關專利。。。不過那時候的鋰電池還不夠實用。

**最早的鋰電池正極的材料使用的是硫化鈦，但硫化鈦的化學屬性非常不穩定。**在電池充電的過程中一言不合就可能爆炸，並且很不耐用，內部的原料極其容易衰竭。

簡直就是一塊不知道什麼時候會爆炸的炸彈。

想要量產並且商用？更加不可能。

當時在無機化學實驗室做研究的好先生覺得，如果鋰電池的正極材料能夠用一種更加穩定的物質代替，一定能把鋰電池推廣開來。

於是他把目光投向了金屬氧化物，在經過 4 年的研究後，好先生最終確定了金屬鈷作為正極的材料。

同年，在索尼的研究部門工作的科學家吉野彰發現：鋰電池的負極材料可以用石墨來代替。

彷彿上天註定了這場緣分：惠廷厄姆發明了鋰電池的雛形，**吉野彰找到了鋰電池最佳的負極材料，而好先生找到了最佳的正極材料。**

因此這三位也就順理成章地在今年共同獲得了諾貝爾化學獎。

大家一拍結合，將鈷酸鋰和石墨一結合，產生了一場改變人類的化學反應。開發了可反覆充電，並且比較穩定的鈷酸鋰電池。

而人類在電池領域的研究由此也跨出了關鍵性的一步，解決了鋰電池的穩定性問題。

鈷酸鋰晶體結構

不過鈷酸鋰電池也不是完美的，在隨後的大規模應用中，缺點也慢慢暴露出來，鈷是一種價格昂貴的小金屬，並且它的循環性很差，廢棄之後還會造成嚴重的污染，這個問題一直困擾着鋰電池的市場。

等到 1997 年這位超長待機的好先生已經 75 歲高齡了。

但是他的電池研究還在繼續，他想要尋找出一種更加便宜的正極材料，在苦心研讀元素週期表並結合大量實驗以後，好先生髮現了一種非常穩定的晶體結構——橄欖石結構。

磷酸鐵鋰晶體結構

一種更加廉價的正極材料 —— 磷酸鐵鋰被發現，橄欖石結構的磷酸鐵鋰電池具備的成本低、充放電效能高、使用壽命長、熱穩定性高等優勢。

而他的研究又將鋰電池的發展推進了一大步**，解決了鋰電池價格的問題。**

科學研究的道路是無止境的，隨着新材料的出現，問題也一直都會出現。在磷酸鐵鋰電池的使用過程中，會有部分鋰原子沉積在電極表面，形成枝晶（ 固溶體晶粒內部化學成分的不均勻現象 ）造成電池短路甚至引起爆炸。

所以，枝晶問題從未得到根本解決，安全隱患仍在。

並且鋰離子電池中所使用的電解液是一種有機物的混合液體，易燃易爆，這也是飛機等禁運鋰離子電池的重要原因。

好先生再次開始了他的研究，他想要盡己所能的把電池做到最好，就像他的名字一樣。

為了提高電池的安全性，90 歲高齡的好先生開始投入到全固態電池的研究中。

四年之後好先生用全固態電池將原先的液態有機電解池換成一種全新的固態電解質。固態電解質不僅能夠保證原有的儲電性能，還能防止枝晶問題的產生，而且更安全，更廉價。

好先生 30 歲正式入行在 67 年間，為鋰電池帶來了三次重大的革命。

説他是鋰電池之父，一點都不誇張，牛津大學在好先生當年實驗室門外豎起了牌匾，紀念鈷酸鋰的發現，而好先生的名字排在了第一位。

有了好用廉價的鋰電池，才讓各種電子設備可以隨身攜帶：智能手機、筆記本電腦甚至電動車。

如今 97 高齡的好先生獲得了諾貝爾獎，已經功成名就了，以後的大學生課本里都會有他的名字。

但是在去年的一次採訪中好先生表示：“ 我想解決汽車的問題。我想讓汽車尾氣從高速公路上消失。我希望死前的能夠看到這一天，我今年 96 歲，我還有時間。”

老驥伏櫪志在千里，在電池的道路上，**好先生用自己的行動告訴你：**好還不夠，我要足夠好！

從小時候不被看好，到考上耶魯大學，最初讀文學，轉系到哲學，拿到數學學士，成為物理博士，最終獲得諾貝爾化學獎，確實，他的一生是活着的傳奇。

最後願好先生身體健康，同時也恭喜三位傑出化學家獲得了諾貝爾化學獎。

要不是他們在電池技術上作出的突破，就沒有我們現在這麼豐富的科技生活。

參考資料

維基百科

知乎

諾貝爾採訪

“你憑什麼不努力？****”

本文授權轉載自微信：差評（chaping321）