约翰·班尼斯特·古迪纳夫(John Bannister Goodenough,1922年7月25日-2023年6月26日)出生于德国
耶拿,化学家、固体物理学家,诺贝尔化学奖获得者,
美国国家工程院院士,法兰西科学院院士,是美国得克萨斯大学奥斯汀分校
机械工程和材料科学教授,是
钴酸锂、
锰酸锂和
磷酸铁锂正极材料的发明人,
锂离子电池的奠基人之一。
约翰·古迪纳夫在
第二次世界大战期间加入
美国空军,战后成为陆军上尉。后来获得
牛津大学教授职位,进入能源领域。之后加入得克萨斯大学奥斯汀分校,继续从事锂电池研究。2023年6月26日,
弗洛伦斯·古迪纳夫去世,享年100岁,距离其101岁生日仅剩1个月。
约翰·古迪纳夫是锂电池领域的先驱,他的科学成就包括钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂等重要发现,为锂电池技术做出了重要贡献。约翰·古迪纳夫在2009年获得了
费米奖,并且由
英国皇家化学学会颁布的以他名字命名的约翰·古迪纳夫奖((John B Goodenough Prize)),在2013年获得了美国前总统奥巴马亲自授予的
国家科学奖章。此外,他在97岁时获得了2019年的
诺贝尔化学奖。
人物生平
早年经历
古迪纳夫出生于德国,父母是美国人,父亲是耶鲁大学宗教史学者。他在阅读方面有障碍,但对数学和物理学感兴趣。考入耶鲁大学后,通过奖学金和家教填补学费。1943年获得耶鲁大学数学学士学位,随后在
第二次世界大战期间作为气象学家在美国军队服役。
退役后,古迪纳夫进入
芝加哥大学物理系读研究生,师从物理界大牛克拉伦斯·齐纳(Clarence Melvin Zener),齐纳在30岁时已经发明了齐纳二极管。
1952年,30岁的古迪纳夫在芝加哥大学获得了物理学博士学位,随后被推荐到
麻省理工学院林肯实验室工作。在那里,他主攻固体磁性研究,并与团队开发了数字
计算机的
随机存取存储器(RAM)的关键部件,为电脑内存的发展做出了重要贡献。
转变研究方向
1976年,跳槽到担任
无机化学教授,可能因为他在大学曾选修过化学。此时,54岁的他才真正开始钻研,从事一项改变世界的研究。
1980年,古迪纳夫尝试用
钴酸锂与
石墨矿组成新的锂电池。古迪纳夫的新电池拥有更小的体积,更大的容量和更加稳定的使用方式,因此颇受市场欢迎。古迪纳夫研制钴酸锂来取代
锂,既解决了电池的安全性问题,又降低了电池的制造成本,实现了
锂离子电池技术的革命性突破。
1986年,古迪纳夫回到了祖国,进入德克萨斯州大学
奥斯汀分校。所有人都以为这个老教授准备养老时,谁都没想到,他却将目光转向另一种材料。
10年后,他再一次让世界震动。1997年,他拿出的材料叫做
磷酸铁锂。这年他75岁。古迪纳夫发现的磷酸铁锂作为一种新型材料,不仅便宜,而且更安全,构成了
电动汽车时代非常重要的基础。
近年动态
2017年,94岁的古迪纳夫又发表论文,宣布打造出“全固态”概念的锂电池。传统锂电池用的是液体
电解液,容易燃烧,固态锂电池则更耐用更安全更廉价。不过固态锂电池尚处在实验室探索和初步商业化阶段。
古迪纳夫一直是
诺贝尔化学奖的“陪跑”者。2019年,他终于结束“陪跑”史,当年的诺贝尔化学奖颁给了他和斯坦利·惠廷厄姆,以及
日本科学家
吉野彰,以表彰他们在
锂离子电池研发领域作出的贡献。97岁的他打破了
诺贝尔奖得主年龄最高纪录。
个人生活
家世背景
1922年7月生于德国耶拿,父母分别是埃尔温·拉姆斯代尔·古德和海伦·米里亚姆(
辛克莱·刘易斯),父亲是
耶鲁大学的教授。
弗洛伦斯·古迪纳夫在家排行老二,他有一个哥哥,根据一些人的说法,天才的童年通常有一个哥哥或一条狗作伴。古迪纳夫也符合这一说法。童年时,因为父母经常闹离婚,再加上哥哥忙于自己的事业,古迪纳夫常常独自一人,他唯一的伴侣是Mack,一条狗。 小时候,古迪纳夫的学业并不顺利。他患有先天性读写困难症,学习成绩总是不尽人意。他喜欢在大自然中游荡,探索森林的奥秘,捕捉蝴蝶和
旱獭属。正是与大自然亲密接触的过程培养了他热爱自然,渴望探索自然,发现其中奥秘的情怀。
婚姻家庭
1951年,他与艾琳·威斯曼结婚,他们没有孩子。妻子于2016年去世
社会职务
主要成果
科研成果
约翰·古迪纳夫通过研究
化学、结构以及固体电子/离子性质之间的关系来设计新材料解决材料科学问题。被业界称为“锂电池之父”。
1980年,约翰·古迪纳夫开发了一种带有
氧化钴阴极的锂电池,在分子水平上,该电池具有可以容纳锂离子的空间,该阴极的电压高于早期电池。他对于
锂离子电池的开发至关重要,锂离子电池用于手机和
电动汽车等。
1980年,发明了锂电池的阴极材质
钴酸锂,相比之前的
二硫化钛更适合存储锂离子。
1997年,古迪纳夫的团队发现了适合商业化的锂离子阴极材料——
磷酸铁锂,目前被广泛用于电动汽车、电动大巴、电动船舶、大规模储能、通信基站和数据中心等电池中。
主要论文与著作
约翰·古迪纳夫撰写了超过550篇文章、参与85本著作的编写。
人才培养
约翰·古迪纳夫在德州大学
奥斯汀分校、
牛津大学先后指导16名研究生和博士后研究员。
荣誉
人物评价
约翰·古迪纳夫作为材料科学和工程领域的创新者和先驱,他在广泛的技术领域作出了许多重要而持久的贡献。(As an innovator and pioneer in the field of materials sciences and engineering, Professor Goodenough has made numerous important and enduring contributions in a broad range of technology fields)(
费米奖评)
约翰·古迪纳夫是那些罕见的科学家之一,他对我们日常生活的影响不仅显而易见,而且使绝对不可或缺,他的贡献明显改变了我们的生活方式(John Goodenough is one of those rare scientists whose impact on our daily lives is not only readily apparent, but absolutely indispensable. His contributions appreciably changed the way we live)(
本杰明·富兰克林化学奖评)
人物影响
设立基金
2006年,约翰·古迪纳夫成立了John B.和Irene W. Goodenough工程研究基金。
2016年,为了纪念他的妻子艾琳,约翰·古迪纳夫设立了Irene W. Goodenough捐赠护理总统奖学金。
约翰·古迪纳夫奖
2008年,
英国皇家化学学会(Royal Society of
化学)设立约翰·古迪纳夫奖(John B Goodenough Prize),旨在表彰在
材料化学任何领域对化学科学作出杰出贡献的科研人员。
2022年,美国电化学学会(Electrochemical Society)设立约翰·古迪纳夫奖(John B. Goodenough Award),旨在表彰在电化学
材料科学与工程的基础和技术方面作出的杰出贡献的科研人员。
100岁诞辰研讨会
2022年,为了纪念约翰·古迪纳夫100岁诞辰,全球电池和固态科学界的科学家和工程师齐聚
德克萨斯大学奥斯汀校区参加研讨会,分享与约翰·古迪纳夫相关的故事,并讨论凝聚态物理和
化学以及下一代电池研究方面的挑战性问题。
相关事件
外媒Businessline在2023年6月26日报道,
锂离子电池的共同发明者、2019年化学
诺贝尔奖得主约翰·班尼斯特·古迪纳夫 去世,享年100岁。据确认,Goodenough 的学生Nicholas Grundish证实了这一消息。距离其101岁的生日只差1个月。