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約翰·古迪納夫 鋰離子電池的先驅,并推動其在汽車領域應用

2019-08-18 09:47:28
科學家 2019年2期
關鍵詞:物理研究

約翰·古迪納夫(1922年7月25日~),美國化學家、固體物理學家, 1991年發明了鋰離子電池,被譽為“鋰電池之父”。

1922年7月25日,約翰?古迪納夫出生在一個書香家庭,父親是大學歷史老師,生活富足。古迪納夫患有先天讀寫困難癥,這令他在青少年時期學習起來非常艱難。盡管如此,古迪納夫還是克服了種種困難,考入耶魯大學。1943年,他獲得了數學學士學位,以班上最優異的成績畢業。

當時正值二戰期間,大學畢業的古迪納夫毅然加入美國空軍,作為氣象專家在美國陸軍航空部隊工作。1948年退役后,古迪納夫考入芝加哥大學,主攻固體物理,師從大名鼎鼎的齊納二極管的發明人、諾貝爾獎獲得者——Clarence Zener,這對他未來鉆研動力電池材料研究起到了相當大的作用。

1952年,古迪納夫獲得固態物理博士學位。隨后,他進入林肯實驗室進行關于內存的材料物理研究。在此期間,古迪納夫第一次接觸到了鋰離子在固體中的遷移,隨后開始固態陶瓷的基礎研究。

1976年,古迪納夫進入牛津大學任教并兼任無機化學研究負責人,借此展開了對固體化學的研究。他主要研究可用于能量轉換的新材料,并提出了堿金屬離子固態電解質的構架結構概念,由此獲得了以尖晶石層狀結構氧化物作為陰極的鋰離子二次電池的基本專利。

1980年,古迪納夫研究的鈷酸鋰被未成功開發鋰電池的索尼公司采用,并與石墨負極材料結合,開發出全新的可充電鋰電池。這種鋰離子電池一經問世立刻受到市場歡迎,古迪納夫也由此聲名大噪。

1983年,古迪納夫等人在研究中利用錳尖晶石大大提高了鋰電池的安全性。隨后,本該安享晚年的古迪納夫沒有退居二線。1986年,他又參與研發了固體氧化物燃料電池(SOFC)的新型電解質和電極材料,并對電子從集中變為流動交互行為的物理現象做出了解釋。

1997年,75歲高齡的古迪納夫又開發出了低成本的磷酸鐵鋰LiXFePO4正極材料,加快了鋰離子電池的商業化。如今古迪納夫雖已是96歲高齡,依然醉心在研究中,繼續前進。

(資料來源:《電池中國》)

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