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“足够好”爷爷的时间简史

2020-01-06甜甜圈整理

发明与创新 2020年2期
关键词:林肯锂离子世纪

甜甜圈/整理

北京时间2019年10月8日17时45分,瑞典皇家科学院宣布将诺贝尔化学奖联合授予美国科学家约翰•古迪纳夫、斯坦利•惠廷汉姆以及日本科学家吉野彰,以表彰他们在锂离子电池领域的研发工作。

据诺贝尔委员会介绍,古迪纳夫于1922年出生,目前是美国德州大学奥斯汀分校的教授。今年98岁的他成为诺贝尔奖历史上最年长的获奖者。

约翰•古迪纳夫(John Goodenough)的姓氏用中文直译为“足够好”,然而他的成长经历却并不太好。

20世纪40年代

1940年,古迪纳夫考上美国耶鲁大学时父亲只给了他35美元(学费为900美元),大学期间他只得靠给富家子弟做家教付了学费。本来选择古典文学系的他上了一年学后发现自己患了阅读障碍症,不得不转到数学系,为了凑学分学过两门化学课。

毕业后古迪纳夫又赶上第二次世界大战,他加入了美国空军,不过没有当成飞行员,而是被派到太平洋上的一个海岛上测量气象数据。他的职责是提供战时战术飞机穿越大西洋所需的气象预报。

尽管当时喷流还没有被发现,古迪纳夫还是计算出了对战争至关重要的航班预计到达时间。一次,艾森豪威尔将军(当时盟军的最高指挥官)的专机从位于纽芬兰斯蒂芬森的空军基地起飞,在古迪纳夫预计到达时间的6分钟内安全在巴黎降落。

20世纪50年代

1952年,古迪纳夫加入由美国政府资助的麻省理工学院林肯实验室,并与其他电气工程师共同开发了数字计算机第一个随机存取存储器的铁磁存储器核心。

在林肯实验室工作期间,古迪纳夫制定了许多基本的磁学规则,这是他对科学的第一次重大贡献。1955年,他还与日本学者金森顺次郎共同提出了“古迪纳夫-金森法则”。

20世纪70年代

20世纪70年代初,第一次石油危机爆发后,全球实行汽油定量供应。同时,美国政府规定林肯实验室等由联邦政府资助的机构应将其研究应用于具体的工程,这意味着古迪纳夫的基础科学研究将得不到任何支持。在这种情况下,古迪纳夫将注意力转向材料研究,关注钠离子的导电性和能量储存。

1976年,牛津大学邀请古迪纳夫领导学校的无机化学实验室,古迪纳夫在该校延续了他在林肯实验室从事的电池研究工作。

1979年,古迪纳夫指出,使用锂钴氧化物作为锂离子充电电池的阴极有可能用金属锂以外的阳极实现高密度的储能。这一发现促进了富碳材料的发展,使人们能够在锂离子电池中使用稳定且易于管理的负极。

20世纪90年代

1991年,古迪纳夫的技术被用于索尼推出的第一款商用锂离子电池。现在,世界各地的手机和其他便携式无线设备、电动工具、混合动力汽车以及越来越多的风能和太阳能电池都使用这种阴极材料。

21世纪

2012年,90岁的古迪纳夫向液态电池的毒性污染发起挑战,开始研究固态电池,以提升电池的容量和安全性,以及如何用更廉价、易得的钠来取代锂。

2019年,97岁的古迪纳夫获得诺贝尔化学奖,成为有史以来年龄最大的诺奖得主。他的学生称,直到现在古迪纳夫仍然精力充沛,工作日一般会在早上8点之前开始工作,周末则继续在家工作一天半。

虽然姓氏为“足够好”,但古迪纳夫从未觉得自己“足够好”,他表示自己“还要像乌龟一样,慢慢地走下去”。

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