约翰·巴尼斯特·古迪纳夫(诺贝尔奖得主)

联合创作 · 2023-12-28 02:01

人物介绍

1983年美国化学家、固体物理学家古迪纳夫率领团队在索尼公司立项,1991年最终开发出成熟的锂离子电池。古迪纳夫现在还每天坚持自己开车上班,几乎每天都是第一个到办公室的人。据英国《每日邮报》2017年3月3日报道,锂电池的联合发明者、94岁的约翰‧古迪纳夫(John Goodenough)教授带领的团队发明了新型电池,造价低廉,充电更快更安全。锂电池如今被广泛运用于移动设备中,但其安全性值得担忧,三星Galaxy 7电池爆炸一事便是一例。而新型电池使用与锂电池的液体电解质不同的固体电解质,使用寿命长,充电放电更快,其不可燃性大大提高了电池的安全系数,且能有效增加电动汽车单次充电的行驶里程。另外,新型电池由环保材料制成,能在-20℃(-4℉)的寒冷环境下正常运作。古迪纳夫教授认为,电池的成本、安全、储能密度、充电放电速率和使用寿命成为电动汽车能否被广泛接受的关键。这款电池解决了许多当今电池内在的问题。

主要成就

1980年,古迪纳夫在英国牛津大学招揽了日本学者水岛公一等人共同发现锂离子电池的阴极材质钴酸锂(LiCoO2)。1983年,古迪纳夫、M.Thackeray等人发现锰尖晶石是优良的正极材料,[5]。锰尖晶石具有低价、稳定和优良的导电、导锂性能。其分解温度高,且氧化性远低于钴酸锂,即使出现短路、过充电,也能够避免了燃烧、爆炸的危险。虽然纯锰尖晶石随充放电循环会变衰弱,但这是可以通过材料的化学改性克服的。[6] 截至2013年锰尖晶石用于商业电池。1989年,古迪纳夫、A.Manthiram发现采用聚电解质(例如硫酸盐)的正极将产生更高的电压,原因是聚电解质的电磁感应效应。2014年,美国国家工程院公认古迪纳夫、西美绪、拉奇德·雅扎米和吉野彰为现代锂离子电池所做的先驱性和领先性的基础工作。此外,他还与日本学者金森顺次郎(第13代大阪大学总长)共同提出“古迪纳夫-金森法则”(Goodenough-Kanamori rules)。

专利诉讼

磷酸锂铁LFP正极材料的专利起源来自德州大学,真正发现者便是其奥斯丁学区的机械工程教授古迪纳夫博士。古迪纳夫在1996年取得专利并在1997年1月生效,但是,原告方需要支付的诉讼账单远高于H-Q已经对外授权所取得的权利金总额,而且,古迪纳夫和德州大学也未收到任何权利金。德州大学技术商业化推展处总监(director of the university’s Office Technology Commercialization)Neil Iscoe曾在美国接受媒体访问时说,H-Q需要付出的律师费用超过1,000万美元,但是,他们至今收到的授权费只有100万美元。古迪纳夫他在接受媒体访问时说,若他没告诉H-Q有关Black & Decker计划使用A123 Systems电池的事情,这些诉讼就不会发生了。他希望一切问题可以在他离开人世前可以妥善解决,而且,他也会把这些损害赔偿费用与权利金捐给慈善单位。

获得荣誉

古迪纳夫教授是美国国家工程学院院士、美国国家科学院院士、法国科学院院士和西班牙皇家学会院士。他撰写了550多篇文章、85本书的章节和5本书,其中包括2本开创性著作《Magnetism and the Chemical Bond》 (1963) 和《Les oxydes des metaux de transition》(1973)。古迪纳夫是一个2009年恩里科·费米奖(Enrico Fermi Award)的共同获得者。这个总统大奖是一种美国政府最古老和最负盛名的奖励,并有一个37.5万美元的奖金。他在2010年当选为英国皇家学会外籍会员。在2013年2月1日,古迪纳夫获得美国国家科学奖章。2001年 日本国际奖2009年 恩里科·费米奖2011年 美国国家科学奖章2014年 查尔斯·斯塔克·德雷珀奖2017年 Welch Award2018年 富兰克林奖章2019年 科普利奖章2019年 诺贝尔化学奖

主要论文

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).

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