足够好”牛津教授97岁获诺贝尔化学奖|创造了可充电的世界！

获奖者之一古迪纳夫（John B. Goodenough，当然你也可以叫他足够好先生）已经97岁高龄，他曾经说过：

“我们有些人就像是乌龟，走得慢，一路挣扎，到了而立之年还找不到出路。但乌龟知道，他必须走下去。”

他在芝加哥大学进修物理期间，当时录取他的面试官有点瞧不上他这个大龄青年，嘲笑道：“在你这个年纪，科学家早已经做出他们最大的成就了。”

这话说的没错，那个年代风靡全球的智慧领袖们，哪个不是英姿勃发，爱因斯坦26岁提出相对论，爱迪生32岁点亮了白炽灯，居里夫人36岁时已经拿到了诺贝奖。

古迪纳夫，开始读博， 30岁。

还算幸运，他的导师是个大牛人，物理学家齐纳。顺便一提，齐纳在30岁时已经发明了齐纳二极管，享誉业界。

古迪纳夫的博士导师，物理学家齐纳，图片来源：维基百科

在芝加哥这几年，古迪纳夫的研究领域是固体物理，并在这里打下了坚实的理论基础。芝大毕业后，他被推荐去了麻省理工的林肯实验室，主攻固体磁性的相关研究。

在这里，他第一次接触到了电池，不过当时他研究的是钠硫电池。

1976年，牛津大学化学系恰好出现了一个空缺。凭借在林肯实验室的出色工作，古迪纳夫得到了这个职位，成了无机化学实验室主任。

这年，他54岁。

初到英国， 古迪纳夫努力适应着阴郁的天气和寡淡的饭菜，从未想过这里将会是他人生的重要转折点：在这里，他的研究领域转到了电池。

牛津时期的古迪纳夫，图片来源：美国化学学会

我们不妨先来看看当时电池是什么样的。

1970年代后期，有一种电池因为使用金属锂作为电极，而被称为锂电池。同样质量下，锂电池能比其他电池储存更多的电能，因此很受市场青睐，比如当时“大哥大”手机使用的就是这种锂电池。

Moli公司生产的锂电池

锂电池使用的电极材料金属锂，是世间最活泼的元素之一，极易燃烧，甚至与氮气都能发生反应。这样的特性极大拔高了锂电池的技术要求：生产组装过程中稍有不慎，泄进了空气，轻则电池报废，重则起火燃烧。

锂枝晶的微观照片

此时，远在牛津的古迪纳夫正进行着自己的研究。虽然只学过两门化学课，但凭着过硬的固体物理功底，古迪纳夫居然在化学系也算站稳了脚跟，正在一门心思研究着一种神奇的材料——钴酸锂。

钴酸锂，化学式LiCoO2，在晶体学上属于一种层状材料。因为特殊的结构，锂原子可以在钴酸锂晶体中快速移动[6]。

如果把钴酸锂想象成一个汉堡包，钴-氧构成了两片面包，那么，锂原子就是中间的牛排，能被很轻松地抽出。钴酸锂是一种安全系数很高的电极材料。

牛津大学在古迪纳夫当年实验室门外竖起了牌匾，纪念钴酸锂的发现。图片来源：维基百科

由于电池中仅存在锂的离子状态，这类电池被称为锂离子电池（Lithium ion battery）。

钴酸锂使得古迪纳夫一跃成为炙手可热的化学家。

1986年，他回到了祖国，进入德克萨斯州大学奥斯丁分校，继续他的研究。当大家都以为这个教授准备在德州安心养老时，谁都没发现他已经将目光转向了另一个材料。

钴酸锂虽然储能性能好，安全性也不错，但是仍不是一个十全十美的材料。

稳定性和高成本始终拦在钴酸锂的前方。

直到1997年，古迪纳夫又一次让世界震动了。这一年，他拿出的材料叫做磷酸铁锂。

这年他75岁。

磷酸铁锂（LiFePO4），或者简称为LFP。

相较于钴酸锂的层状结构，LFP的空间骨架结构更稳定，锂离子在骨架的通道中也能快速移动。同时，LFP的成分是极其廉价的铁与磷，价格远低于钴。

虽然LFP也存在着不足之处，比如它的储能效果比钴酸锂要差一点，但它的稳定性和低成本迅速吸引了产业界的注意。

全固态电池将原先的液态有机电解池换成一种全新的固态电解质。固态电解质不仅能够助力原有的储电性能，还能防止枝晶问题的产生，而且更安全，更廉价。

这个设想一直在古迪纳夫的脑海中盘旋，直到三年前，他偶然发现了一份来自葡萄牙的研究成果。这项研究宣称制备了一种玻璃，具有良好的锂离子传导能力，并且稳定性极好。这正是古迪纳夫想要的，于是他立即说服这位名叫布拉加的物理学家搬到奥斯汀，并立即将这种玻璃引入到全固态电池的研发中。

古迪纳夫认为这种玻璃是上帝赐予他的一个礼物：“就在我寻找着什么的时候，它走了进来。”

很快，古迪纳夫的全固态电池初见端倪，相关的研究成果已经被多个权威刊物报道。虽然处于起步阶段，但古迪纳夫对这个方向充满了信心。毕竟，他已经近百岁了，再也不会担心失业问题，研究就是他最大的快乐。

他很喜欢自己说的“爬行乌龟”的比喻，在接受媒体采访时，他还补充道：“这种贯穿一生的爬行有可能带来好处，尤其是在你穿越不同领域，一路收集各种线索的情况下。你得有相当多的经验，才能把不同的想法融汇在一起。”

30岁，入行。

58岁，钴酸锂。

75岁，磷酸铁锂。

94岁，全固态电池。

今年他97岁，几乎得到了一个科学家能得到的所有荣誉。但是，古迪纳夫从来没觉得自己已经good enough了，他只是不断收集线索，继续向前。

95岁的古迪纳夫仍然在思考着新的研究课题

前文提到，

古迪纳夫曾在牛津大学化学系

担任无机化学实验室主任。

牛津化学系——

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