北大荒知青网怀念知青战友_97岁获得诺奖,他还想第二次改变世界

知青文化 10-10 阅读:22 评论:0
北大荒知青网怀念知青战友_97岁获得诺奖,他还想第二次改变世界,

文章来自微信民众号:WeLens(ID:we-lens),作者:Lens,头图来自:东方IC


三位推进锂电池生长的科学家,本日取得了诺贝尔化学奖。


他们分别是美籍科学家约翰·古迪纳夫(John B. Goodenough)、英籍科学家斯坦利·威廷汉(Stanley Whittingham)和日籍科学家吉野彰(Akira Yoshino)



英国皇家学会主席文基·拉马克里希南评价说:“古迪纳夫在材料科学范畴的孝敬从根本上转变了我们本日以为天经地义的手艺。从为你口袋里的智能手机供电,到他对磁性的定义,这些孝敬为科研和工程拓荒了新的门路。他为锂离子电池开辟的阴极是在他的同事威廷汉传授的研讨基础上建立起来的,而吉野彰传授的研讨使其在贸易上变得可行。”


诺贝尔奖官方声明写道:“他们为一个无线、无化石燃料社会制作了恰当的前提,从而为人类带来了最大的好处。”


没有这些手艺,就没有现在这些便利的智能手机、笔记本电脑,以及正在开启的电动汽车的时代。


古迪纳夫


个中,古迪纳夫传授本年已97岁,成为岁数最大的诺奖取得者。


停止发稿,诺奖工作人员还没联系上他。本日他在伦敦领取英国皇家学会的科普利奖章——天下上最陈旧的科学奖章。



试验室里的古迪纳夫。本年,他又宣布了新论文。


古迪纳夫想通过电池的研讨,来转变人类对化石燃料的依托。


他说,在毁灭性的能源危机和环境题目降临之前,我们另有30年的时刻研发新电池并使之贸易化。


“这就是我作古之前要做的事变——留下一个更洁净,更优美的天下。”


“输”在起跑线上


古迪纳夫的童年并不美好。


他曾在自传中提到了几段重要的关联:兄弟姐妹,一只狗,一名家庭仆人,之前的邻人。这份名单里没有他的父母。


伶仃的他以至一度患上了阅读障碍,喜好跑进森林里,看上一整天的动植物。他喜好抓胡蝶和土拨鼠,曾因为扒了一只臭鼬的皮而被制止上桌用饭。


上大学前,父母仳离了。耶鲁大学的登科关照书对古迪纳夫是一种摆脱。


动身前,父亲只给了35美圆,而一年的学费就要900美圆。但他决议不再依托家里,而是通过给富家子弟做家教来赡养本身。


在耶鲁,古迪纳夫度过了一段略显杂沓的探究期。


他前后修了四个专业的课程,入学时读古典文学,毕业时拿的是数学学士学位。半途还转去过哲学系,为了凑学分学过2门化学课。


服役时代的古迪纳夫


毕业后遇上“二战”。古迪纳夫本想到场海军陆战队,但被数学老师阻挠了。他被派到一个海岛上丈量气候数据。


战役完毕后,依托对退伍军人的补助,他取得奖学金,预备去芝加哥大学进修物理。


为了遇上他人,这个大龄门生不能不注册低级本科课程,一名传授对此嗤之以鼻:“在你这个年岁,那些物理大师们都已声誉等身了”。


考物理学研讨生时,第一次挂了,又考了一次才过。


他的导师是“齐纳二极管”的发现者齐纳,后者对他说:“现在你面对两个题目:一是找到一个题目,二是把它处置惩罚掉。祝你好运”。


古迪纳夫挑选了凝聚态材料,毕生没有再脱离。


“我当时也不晓得它会这么值钱,我只晓得这是我应当去做的事”


1976年,古迪纳夫成为牛津大学无机化学试验室主任。


统一年,埃克森美孚申请了锂电池发现专利。它比其他电池更能储电,但也有一个致命的缺点:轻易起火爆炸。


牛津大学时代的古迪纳夫


当时,一家叫作Moli Energy的公司造出了一款运用锂金属作为电极的锂电池,效果问世后不到半年,这类电池就因为平安题目被环球召回。


日本公司NEC收买了萎靡不振Moli Energy,马上投入了庞大的人力物力对那款失利产物举行研讨。他们发现,锂电池易燃的关键,出在运用金属锂上。


Moli Energy制作的锂电池


金属锂的外表轻易组成枝晶——从锂金属外表生长出的“小树枝”,它们出没无常,难以被完整消弭。这些枝晶会在电池运用过程中越长越大。如果有一天,它大到刺破了正负极之间的隔阂,就极易激发平安变乱。


而且金属锂的化学性质太甚生动,极易燃,它们轻微与氛围一打仗,就可能变成大祸。


对锂金属举行改进的难度太大,必需找到一种新材料替换金属锂。


锂外表的枝晶


古迪纳夫研讨的新材料就在这时刻恰到好处地涌现了。


他研讨的新材料叫作钴酸锂。


找到这类材料时,他已57岁了。


钴酸锂晶体构造


在钴酸锂的晶体构造中,锂原子被压在钴原子和氧原子组成的两道平板之间。因为构造特别,锂原子可以被轻易地零丁提取出来,供应电池正极所需的锂离子。


这个发现极大处置惩罚了原有锂电池的两大死穴。钴酸锂的化学性质很稳固,不会一打仗氛围就易燃易爆炸;虽然没能完整根绝,但钴酸锂外表发生枝晶的几率已小了许多。

揭秘一个你不知道的中关村


不过,因为之前的变乱,这个效果没有被牛津注重,专利被送给了一个政府试验室,厥后又被索尼买走。


古迪纳夫没有拿到专利的钱,他说,“横竖我做这个的时刻也不晓得它会这么值钱。我只晓得这就是我应当去做的事。”


发现钴酸锂后第三年,古迪纳夫(前排左二)与牛津同事的合影


索尼公司很快研发出一款可充电的锂离子电池。


钴酸锂电池虽然平安机能大幅进步,但照样有不足之处:


1. 它太贵了。钴产量不高,照样重要的计谋资本,拿来做电池本钱太高。


2. 运用一段时刻后,电池的机能会衰减。因为锂离子被从两层之间提取出来后,倒塌的钴酸锂晶体就没法再存储锂离子了。


在发现钴酸锂以后的几年里,古迪纳夫又接连发现了好几种有用的好材料。



1983年,古迪纳夫和他的门生发现了锰尖晶石是优秀的阳极材料,因为氧化性很低,它就算涌现了短路也不会熄灭或爆炸。


1989年,他又和火伴发现,运用聚电解质类材料(如硫酸盐)能让阳极发生更高的电压。


磷酸铁锂晶体构造


1997年,已75岁的古迪纳夫又拿出新效果:磷酸铁锂。它的晶体构造比钴酸锂更稳固;运用的元素——磷和铁——比钴更廉价易得;它的运用寿命更长,用过2000次以后,容量还能维持在80%以上,而钴酸锂电池的运用寿命只要500次~800次;它还比钴酸锂充电更快,工作温度局限更广。


然则枝晶这个手艺困难依然没能彻底处置惩罚。在90岁那年,古迪纳夫发生了一个新的设想:全固态电池。现在,这项研讨已取得了开端的效果。


2013年,古迪纳夫取得美国国家科学奖章


没想过转变天下,只是因为有好奇心


锂电池的潜力远远超出了发现者的设想。


2年前在吸收《时代》采访时,古迪纳夫说:“在我开辟电池的时刻,我还不晓得电气工程师会怎样处置惩罚电池。我真的没推测会有手机、摄像机和其他东西。”


是的,现在我们运用的每一部手机、每一台笔记本电脑、每一块电子手表,和其他种种可充电的电子产物,都装载着锂离子电池。也恰是因为厥后的不停刷新,近年风头正盛的电动车等装备才成为可能。



伦敦大学学院的材料学家Mark Miodownik说:“锂电池是最具影响力的材料科学之一。一样值得注意的是,只管它们已有30年的汗青了,但直到现在,这项手艺依然没有相形见绌。”


因而,锂离子电池的研讨拿到诺贝尔奖,好像早就是板上钉钉的事。近来几年里,每一年颁奖前,3位科学家都是这一奖项的大热候选。然则等了一年又一年,照样没有轮到他们。


本日,当三位科学家终究获奖的音讯传出,许多偕行都说,“终究被承认了!”“奖项来得太迟了。”


在宣布会上,有记者特地问瑞典皇家科学院秘书长汉森,当诺奖工作人员打电话关照3位科学家时,有无哪位说出了“终究”这个词。答案是没有。



与古迪纳夫分享诺奖的吉野彰。值得一提的是,包含吉野彰在内,已有27名日本或日本裔学者取得诺贝尔奖。新世纪以来,已经是19年19人。关于日本在诺奖上的“井喷”征象,有剖析以为,这和日本对教诲的注重有关。日元上印的人物,是教诲家、文学家和科学家。他们在教诲中也很注重从小鼓励和庇护孩子的好奇心。


吉野彰是个话少的人,接到诺奖电话后,他只简朴地说,这个研讨他做了4年,现在本身很愉快。


有记者问吉野彰:“您做这个研讨是为了造福人类,照样为了赢利?”吉野彰说,都不是,他做研讨只是因为有“好奇心”。


因为牛津大学有65岁强迫退休的政策,所以,古迪纳夫在64岁那年转去了得克萨斯大学奥斯汀分校。


“他有着惊人的头脑,百科全书般的学问贮备。他既有禀赋,又有对人类做出主动孝敬的热忱。他是个很有准绳的人。”古迪纳夫的门生比尔·大卫回忆说。


古迪纳夫95岁华诞,门生们为他庆生。


96岁时,古迪纳夫表达过两个愿望:起首,他愿望能活到末了一个博士生取得博士学位,所以他不会再吸收4年的博士生。其次,他愿望本身能在世看到他的研讨第二次转变天下。


他正在研制一种愿望可以存储风能和太阳能的超等电池,要足以让电动汽车和内燃机汽车真正对抗。


业界对他很有自信心,这倒不单单议因为他是个“老威望”,恰好是因为“他依然很灵敏,头脑依然在打破”。


他说,每个人都应当不停地去尝试打破。



现在,97岁的他依然精神抖擞,差不多照样天天都去试验室。


何等好。


就像古迪纳夫这个姓一样——


Goodenough。


古迪纳夫爱笑,他的笑声很有穿透力和感染力,几个教室外就可以听到。


重要参考资料:

https://news.tvbs.com.tw/ttalk/detail/topic/10501

https://m.terms.naver.com/entry.nhn?cid=43667&docId=932703&categoryId=43667

https://n.news.naver.com/article/469/0000407659

https://i-d.vice.com/en_uk/article/d3k75j/the-death-of-romance-and-the-rise-of-the-loner-in-collectivist-south-korea

https://www.bilibili.com/video/av2191244?spm_id_from=333.338.__bofqi.35

https://dajia.qq.com/original/category/wz20181011.html

https://qz.com/338767/the-man-who-brought-us-the-lithium-ion-battery-at-57-has-an-idea-for-a-new-one-at-92/

https://www.energytoday.net/energy-conversion-storage/his-current-quest-the-father-of-the-lithium-ion-battery/

https://www.theguardian.com/science/live/2019/oct/09/nobel-prize-in-chemistry-to-be-awarded-livehttps://libattery.ofweek.com/2014-12/ART-36001-11000-28913202.html

https://mp.weixin.qq.com/s/6cZaGd6IAD8a3IkF7xzG5w


文章来自微信民众号:WeLens(ID:we-lens),作者:Lens

版权声明

本文仅代表作者观点,不代表百度立场。
本文系作者授权百度百家发表,未经许可,不得转载。