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    2019 年诺贝尔化学奖获得者 John Goodenough 是个什么样的人

    作者:admin 时间:1970-01-01 文章来源:未知
    97岁刷新诺奖获奖年龄记录 你正在用他的钻研收获看这篇文章

    撰文| 中日精英大学说相符会 杨欢(京都大学能源学院博士二年级,专科周围锂离子电池)

    “平安,实在存在吗?若真如此,吾要如何在际遇时运平分辨出它的存在……义务,是生命中不走缺席的角色吗?若真如此,在哪本字典中吾能够翻找它的含义……吾的小我经历见证了吾所深信的喜欢的打开手段,它是平安的见证者,照样际遇的现在击人,或单纯是吾的人生旅程,这全部,全由读者鉴别。”

    ——译自John B. Goodenough 《Witness to Grace》

    人老心不老——97岁高龄的诺奖得主

    约翰·古德诺(John B. Goodenough)曾在牛津大学任教多年,现在(2019年)已经97岁的约翰·古德诺照样在德克萨斯大学奥斯汀分校的死板工程和原料科学周围任教授。他是固态存储器开发中过程的拳头人物之一,异国固态存储器,吾们将异国小我电脑乃至手机。他发明了锂钴电池,来自于他团队的一位成员发明了磷酸铁锂电池。异国这些技术,吾们将无法在火车,飞机上操纵哪怕一个小时的智能手机和笔记本电脑,特斯拉和比亚迪旗下的电动汽车也绝不会成为实际。

    行为锂电池之父,他使锂电池体积更小、容积更大、操纵手段更安详,从而实现商业化,同时也开启了电子设备便携化进程。另外值得一挑的是——他以97岁的高龄刷新了诺奖得主获奖时的最高年龄记录。

    古德诺老师长曾说过“吾的时间都是借来的,“因此,吾们必须珍惜每镇日。吾们永久不晓畅明天会发生什么。” 97岁的他本能够依仗其雄壮的科研收获安度晚年,但他仍在辛勤,仍在尝试制造新电池来解决能源危境。他比吾们早50年便察觉到了这一庞大危境的存在,并首终致力于用可循环充放电的化学能源替代传统能源。毕竟能源穷乏是人类无法承受的灾难,他的钻研给了全人类更多可赓续生存在这个星球上的时间。

    为了晓畅古德诺(Goodenough)构建的最终电池帝国宏图,让吾们先从他的生平谈首。

    约翰·古德诺其人其事

    在第二次世界大战最先时,古德诺在耶鲁大学学习数学。搏斗的爆发,意味着这位年轻的学者将在军队中度过一段时间,此时的他对生活茫然无措。此时,他浏览了阿尔弗雷德·诺斯·怀特海德(Alfred North Whitehead)的开创性著作《科学与当代世界》,该书分析了科学发现对分歧历史时期的影响。

    “吾只是觉得吾答该做的是科学。”古德诺说。 “可是,吾异国钱,吾要如何去读钻研生?尽管吾还异国一个清亮的规划,但是吾晓畅,如若吾有机会,吾会去学习物理。”

    搏斗终结后,为了安放第二次世界大战后的复员武士,美国国会在1944年经历美国武士权利法案,授与复员武士各栽福利。这些福利,包括由赋闲保险支付的经济补贴,家庭及商业贷款,以及授与高等哺育及做事训练的各栽补贴。古德诺(Goodenough)在这一法案的协助下获得了大学奖学金。“吾很幸运。”他云云说到。

    最初,他在克拉伦斯·齐纳(Clarence Zener)教授的请示下钻研固态物理学,之后在麻省理工学院(MIT)的Lincoln实验室最先了本身的科研做事生涯。在何处,他配相符开发了用于防空的半主动地面环境(SAGE)编制。这一阶段,他不光是负责发明随机存取存储器(RAM)团队的主要一员,相关经历也为他开启了生命中的下一段旅程。

    科学钻研清淡是跨学科的,于是,物理学,化学和工程学清淡是相互涉及的。这为吾挑供了真实朝原料科学和工程倾向发展的机会。这是与真实成熟并深度启发吾的化学家,物理学家和工程师们一首做事的机会。”

    凶运的是,在对磁性和陶瓷原料进走了数年钻研之后,外界力量再次转折了他的生活。1969年,美国国会不准将军事资金用于与特定军事职能无关的项现在钻研。所在的实验室受美国空军资助,但他的钻研项现在又与此无关,展现头角的科研生涯只能因此戛然而止。

    能源危境的到来催生远大发明

    经历了历史上最意外的裁员之后,能源危境来了。看到人们在加油站列队时,古德诺晓畅他必须从事与能源相关的做事。“于是这就是为什么吾转向钻研能源原料,然后受邀去牛津大学的因为。至此,吾正式成为化学家。” 古德诺说道。

    现在,现年97岁的古德诺照样会在每天早晨8点之前到达实验室与他的钻研生和博士后一路做事。他们正在钻研一系列革命性的新电池技术,以缩短吾们对化石燃料的操纵。并挑供一栽郑重、有效的手段来存储和运输风能和太阳能。

    他说:“吾们必须在不久的异日从对化石燃料的倚赖过渡到对洁净能源的倚赖。”

    “这就是吾死之前要做的事情——留下一个更洁净,更优雅的世界。”

    末了,感谢壮心不已的老师长为吾们带来的优雅生活!

    出品:科普中国

    制作:中日精英大学说相符会 杨欢

    监制:中国科学院计算机网络信息中央 @中国科普博览

    (本文中标明来源的图片已获得授权)

    中国科普博览是中科院科普云平台,由中科院计算机网络信息中央主理,依托中科院高端科学资源,致力于传播前沿科学知识,挑供兴趣科教服务

    电池技术可谓电子产品发展最大的短板,越来越不耐用的手机电量便是最直不悦目的体验。相比其他技术飞快的成长,锂电池技术首终原地踏步,每次电池效果仅有7%~8%的升迁,稀有庞大的突破。为了让电池能够答对增进惊人的功耗题目,人们只得另辟蹊径地增大电池体积,挑出快充、无线充电等技术。锂电池的本质却异国发生转折,不尽人意的蓄电量和安然题目仍让科学家们头疼。不晓畅多少次,CPU的性能又翻了一番,锂电池却照样谁人锂电池。原形上,倘若不是“有余好”师长,锂电池连现在这程度也纷歧定有。

    “有余好”师长原名叫约翰·古迪纳夫,英文名Goodenough正是他被称“有余好”的缘由。他已经在电化学周围坚持了近半个世纪,当他54岁第一次接触电化学时,锂电池仍是易燃易爆炸的代名词。随后30年的钻研生涯,他屡次发现更为正当的锂电池阴极原料,这才让锂电池变得安然而又实用。

    古迪纳夫在一个饶富的家庭成长,但童年生活却极为约束。他的父亲是大学历史老师,高学历却不擅于照顾家庭,最后和他的母亲离了婚,娶了本身的钻研助手。糟糕的家庭环境让古迪纳夫极度厌倦,他只想考上一个有余远的大学,逃离家庭。

    考入了耶鲁大学后,他便彻底放飞了天性。他先是学习古典文学,随后又转而攻读形而上学,为了凑学分,他还多选修了两门化学课。后来一位数学教授认为他颇具先天正当学数学,他被夸得一阵现在眩,又转修数学。最后他取得了数学学士学位,从耶鲁大学卒业。

    古迪纳夫倚赖聪明才智,异国由于屡次更换专科而芜秽了学习。但卒业后,他总是飘忽不定的想法,让他首终找不到相符心意的做事。恰逢此时二战爆发,古迪纳夫便顺势参加了美国空军,随后被派到宁靖洋一个海岛上搜集气象数据。在职的经历让他发觉本身的题目所在,他最先考虑选择一个倾向锲而不舍地坚持下去。

    20世纪中期,正是物理学大放异彩的时候,这也深深吸引了古迪纳夫。从海军退伍后,古迪纳夫来到芝加哥大学,信念进修物理。当时别名教授告诫他,他的年纪太大了,已经过了博取开创性收获的年龄。

    这话说得没错,喜欢因斯坦26岁挑出相对论,波尔28岁挑出玻尔模型,此时的古迪纳夫已经30岁。更主要的是,物理学的大厦在当时已经基本完善,后人大多只能做增砖加瓦的做事,很难有开创性的收获诞生。

    不过,此时的古迪纳夫已不再是大学时摇曳不动的本身了,他坚定地选择了赓续读物理。读博期间,他的导师是物理界大牛克拉伦斯·齐纳。当时,古迪纳夫的钻研周围是固体物理,在大牛导师的请示下,他的物理基础特殊壮实。

    卒业之后,古迪纳夫被保举进入麻省理工学院的林肯实验室做事。在这边他主要负责固体磁性的相关钻研,并发现了原料中磁体交换的规律(该规律以他和配相符友人的名字命名为了Goodenough-Kanamori规律,对计算机的发展首到了关键作用)。

    也是此时,他首次接触到了电池,不过钻研的是钠硫电池。

    早在1780~1800年,伏打发明了伏打电堆时,电能就被人们偏重了首来。1859年时,汽车还曾用铅酸电池(铅酸电池是以铅为电极,硫酸行为电解液,与其他电池相较之下能量密度矮,也不具备循环寿命。)行为主要能源,随着电子打火装配等一系列发显著现,汽油逐渐占有上风,电能也遭到了镌汰。

    但倚赖化石燃料行为能源首终让人不安异日,人们总是企盼有一栽电池能够替代化石燃料成为主要能源。因此大量的电池研发项现在一向涌现,电池研发成了一栽时兴。

    电池三要素别离是正极、负极和电解质,想要挑高电池的性能必须改善这三者。当负极发生氧化逆答,放出电子,而在正极同时发生还原逆答,授与了来自夸极的电子,也就产生了电流。

    因此倘若两个电极能够放出和授与大量的电子时,发电效果将会挑高。又或者能够经历充电添加电池内的电量,必要时再开释出电流,电池的收好也能挑高。当时,几乎所有的电池钻研都在冲着这些现在的在辛勤。

    古迪纳夫钻研了钠硫电池之后,最先对能源原料的钻研有了兴趣。正好此时美国正受到阿拉伯石油禁运的影响,能源贮备题目被一向放大。清明的前景更是坚定了古迪纳夫钻研电池的想法。

    1976年,古迪纳夫受到了牛津大学邀请,担任无机化学教授一职。也是联相符年,英国化学家惠廷厄姆(Whittingham,今年两位一首获得了诺贝尔化学奖!)在电池周围取得了惊人进展。

    惠廷厄姆和他的同事发现了锂离子能够在电极间来回穿梭,具备了充电能力,并能在室温下做事。随后惠廷厄姆成功研制了新式锂电池,灵巧和电量足的属性十足碾压了市面上的碳锌电池和镍镉电池。

    加拿大的Moli Energy公司主动充当了第一个吃螃蟹的公司。他们大量生产了锂电池,发售全球,瞬时侵占了全球电池市场。但不到半年,锂电池首火爆炸的信息不绝于耳,Moli公司只得赶紧召回所有电池。经历这件过后,Moli公司一蹶不振,被日本NEC公司收购。

    为什么锂电池会有这么主要的安然隐患?

    正本锂电池在操纵过程中,锂金属形式会逐渐析出锂结晶,结晶呈树枝状或针状,因此也称作锂枝晶。尖锐的枝晶有能够穿透电池正负极之间的隔膜,造成电池内部短路,引首电池自燃。

    这个题目也引首了古迪纳夫的思考,他在林肯实验室时曾由于实验必要大量钻研了金属氧化物原料的性质。他按照本身掌握的理论,推想氧化物电极或将能够克服这些题目,那一年他已经54岁了。

    说做就做,他和两位博士后助手最先整齐洁整地钻研金属氧化物组织,一向记录着各项数据。赓续实验的四年,古迪纳夫和他的团队终于发现了一栽名为钴酸锂的原料。钴酸锂稀奇的晶体组织,使得钴酸锂较之金属锂更为温暖,在枝晶题目上得以改善。不光如此,这栽氧化物拔高了电池的操纵电压,升迁了电池蓄积电量。

    两年后,古迪纳夫实验室又发现了另一栽更为安详和益处的原料——锰酸锂。但能够是Moli公司的前车之鉴,这一次竟异国公司情愿尝试任何新锂电池技术。

    直到1991年,索尼公司才与古迪纳夫达成配相符,行使自立研发的阳极原料石墨与钴酸锂相结相符,钻研成了相等理想的可充电锂电池。崭新的电池一经问世,直接转折了电子产业的格局。索尼公司将可充电锂电池行使于相机、随身听、CD播放器等灵巧电子设备上,顿时风靡全球。

    锂电池最先一向投入生产,笔记本电脑、手机也行使首了这些技术,形成了每年数十亿美元的产业。谁也没想到,古迪纳夫在70岁时迎来了人生的大满贯。

    但古迪纳夫也异国已足于近况,由于他清新锂电池的安然隐患并非真的消亡了。他和他的实验室仍在一向尝试,1997年时,古迪纳夫将钻研的大致倾向告诉了助手后便去度伪了。

    这可是一个完善的伪期,当古迪纳夫回到实验室时,助手告诉他发现了又一栽正当商业化的锂离子阴极原料——磷酸铁锂。

    谁也没想到锂电池的三次革命都出自联相符位教授之手,而且会是一位30岁才入走的大龄科学家。

    庞大的成功也带来了各栽奖项,获奖的消息一向传来:

    2009年,古迪纳夫获得了费米奖,英国皇家化学学会颁布(以他命名)的“John B.Goodenough奖”;2013年,他获得奥巴马亲自付与的美国国家科学奖章……

    不过糟心事也不少,几乎每年他都会被挑名诺贝尔奖,但每年都会错过。不过行为诺贝尔奖陪跑者,他却丝毫不觉得掉,他曾说:有些人就像是乌龟,走得慢,也找不着路,但它却能够一向赓续地爬下去。

    今年!他终于等到了实至名归的诺贝尔化学奖!

    现在古迪纳夫已经97岁,也成了年龄最大的诺奖获得者,不过他可不打算退息了,现在的每镇日都仍在做实验,赓续投身超级电池的研发之中。

    很多实验室早已开展了超级电池的钻研,但一栽能量密度高、安然性佳、循环寿命久、无记忆还对环境异国污浊的电池哪是那么容易找到的?

    古迪纳夫倒是设想了一栽全固体电池方案,并且已经有了一些头绪。据说,古迪纳夫是实在瞧不上现在每年电池技术挤牙膏的更新速度,才打算本身重新出山。

    有些人能够觉得创新是年轻人拿手的事情,例如硅谷就有着凶猛的年轻尊重。但老爷子却对这栽思维足够了不屑,他曾说:“吾只有92岁,吾还有很多时间。”

    贴一个两年多前的专访

    原料人网:您如何看待锂离子电池的异日?它会被您的最新钻研收获取代吗?

    JBG:吾认为现在的锂离子电池三年内会被不产生锂枝晶的锂金属电池取代,代替吾们现在用的石墨负极锂离子电池。

    原料人网:超级电池在行使到电动车之前,还需做出哪些改进?

    JBG:电动车用电池最先必须是安然价廉的,而且要高倍率充放电的情况下体积能量密度高、操纵寿命长。吾认为Braga玻璃电解质能够实现所有以上愿景,但是高压下矮电阻正极原料尚处于验证和测试阶段。此外,以在集流体上沉积锂金属做负极的电池容量必要进一步的评估。

    原料人网:您的超级电池会成为您做事生涯末了的钻研收获吗?

    JBG:吾期待吾还能再干几年,吾们还有很多东西必要探索。

    原料人网:在您钻研出阴极之后,您认为还要多久才能实现电池的大周围生产?您可否意料一下异日的难得?

    JBG:吾认为三年内电池就能实现大周围量产。

    原料人网:您94岁高龄仍在辛勤做事,您的动力是什么?

    JBG:科研探索真的相等趣味,21世纪仍面临着很多熄灭性的挑衅必要被制服。

    原料人网:您是怎么最先电池技术相关的钻研的?

    JBG:吾是在1969年接触到电化学 跟电池的,当时吾答邀负责福特公司1967年发明的钠硫电池项现在,就是操纵固体陶瓷电解质和熔化电极的那栽电池。吾专门料找到一栽比福特钠-β-铝更好的钠固体电解质,经历与Henry Hong的配相符,吾们发明了锆磷硅酸盐,也就是现在的NASICON钠超离子导体。之后在1970年爆发了第一次能源危境,美国国会认为吾的钻研与空军实验室的请求不符,因此吾决定屏舍过渡金属氧化物转而钻研能源原料,并批准了去英国牛津大学当无机化学教授的邀请。

    原料人网:您是怎样激发弟子创造力的?

    JBG:并不是浅易地说是吾在如何启发弟子,而是行为领导,必须对他的钻研周围足够亲炎,不及由于钻研收获而变得自夸,要平等地看待每个与他配相符的人,当别人取得成功时,要乐意去赞许他们。吾们能够会在学术上是竞争对手,但是在生活中却不是云云,要就事论事。

    原料人网:您高中是学文科的,本科学的是数学跟物理,钻研生又转学了化学与工程,为什么您要换专科呢?您的经历给您的钻研带来了怎样的协助?您期待您的弟子换专科吗?

    JBG:在二战之前,吾正本是文科生,择业相等费时。后来二战爆发,吾参了军,停留了找做事的纠结,也就是这个时候吾下定信念,倘若有机会读研,吾就要选择物理专科。在钻研生学习期间,吾立志要成为固态物理学家而非核物理学家,在卒业时,吾认识到吾还异国做好当物理教授的准备,因此吾来到了一家工程实验室做事,这个做事请求吾钻研怎样在亚铁磁的尖晶石中实现B-H磁滞回线,而亚铁磁的尖晶石是不及像铁磁相符金那样卷成一个很薄的带子的。正是这份做事把吾带进了磁学和太甚金属氧化物这个周围,使吾产生了学习太甚金属化相符物d电子的兴趣,这是要与化学家一首做事的。正如吾前线说的,在1970年吾被迫转折了吾的钻研兴趣,吾成了无机化学实验室的固态化学教授。就在吾快从英国退息时, 德克萨斯大学奥斯汀分校邀请吾去做工程首席教授,云云吾就有机会赓续吾的原料做事了。 吾的收获要归功于机遇,配相符,特出的同事,还有幸运。直觉固然是以经验为基础,但是也要听听本质的想法,要敢于在同他人的交流之中安然地袒展现本身的愚昧,要对别人的想法和生命的意义保持好奇心,这会成为思维的源泉和成功的基础。吾鼓励弟子们谦卑安然地批准本身,批准成功与战败。

    原料人网:您曾说退息后想去钻研神学,为什么像您相通的科学家也会自夸存在比科学更有力的力量呢?

    JBG:吾不这么认为,吾觉得神学的力量不敷科学。吾深信吾们答该喜欢这个吾们存在的世界,铭记所有幸运与凶运,敌人与友人。对自然及其运作的科学探索形成了对万物以及撑持它的事物的喜欢。但是吾认为有很多东西是不及用数学的说话描述的,吾认为隐喻、寓言也蕴藏了雄厚的灵敏。工程能够教会吾们如何创造,但是吾们制造出来的机器是异国情感的。主要的是吾们如何去操纵这些机器。倘若异国灵敏,吾们能够会损坏环境和社会,有了灵敏,吾们就能在人口爆炸中生存,并且带来祥和,而不是带来敌对。

    原料人网:您如何看待中国的电池钻研?您能给中国科学家一些提出吗?

    JBG:中国在电池周围取得了令人印象深切的发展,但是中国的无数钻研都荟萃在如何改进已有技术,匮乏对革新性的技术的关注。吾的提出是要找到真实待解决的题目,然后辛勤去占有它们,即使是在取得庞大收获之前要花很长时间。

    原料人网:您从事随机存取磁存储器和锂离子电池两个周围的钻研,那么您认为哪个周围对现在科技的影响更大?

    JBG:首个随机存取磁存储器的问世对电子计算机的发展专门主要,即使高速晶体管的发展实现了用小型磁性存储元件代替,使原磁RAM存储缩短到办公室的大小。锂离子电池实现了微电子的无线化,很多人造了这一发展贡献了力量。

    原料人网:电池能量密度还能再大吗?您对下一代电池有什么憧憬?

    JBG:异日几年电池会取得庞大的改进 ,包括电池安然性,价格,能量密度,操纵寿命,充放电速度等。吾不确定能量密度的改进能否给出个“摩尔定律”,就像计算机轻量化那样,吾不及遇见相通的发展。

    英文版如下:

    John B. Goodenough Interview with Amber Zhang http://Cailiaoren.com

    Cailiaoren.com: What you think of Lithium-ion batteries’ future? Will they be replaced by your latest achievement?

    JBG: Lithium-ion batteries will, I believe, be replaced within three years by lithium batteries with a lithium anode that is plated dendrite-free replacing the graphite-anode of today’s lithium-ion battery.

    Cailiaoren.com: What improvements does it need to power electrical cars with the superior battery?

    JBG: Powering an electric road vehicle with a rechargeable battery requires a battery that is safe, low-cost with a high volumetric energy density at high rates of charge/discharge and a long cycle life. I believe all that can be accomplished with the Braga glass electrolyte, but the development of a low-resistance at a high-voltage cathode has yet to be verified and needs more testing. Also, the capacity of a cell with plating of a lithium anode on a cathode current collector requires more evaluation.

    Cailiaoren.com: Will your Ultra-Efficient New Battery be the end of your career?

    JBG: I hope I can work for another few years; we still have ideas needing to be explored.

    Cailiaoren.com: How long will it take to make large scale cells after you working out with the cathode? What difficulties can you expect?

    JBG: I believe that large-scale batteries can be on the market within three years.

    Cailiaoren.com: What drives you to continue working at age 94?

    JBG: Scientific exploration is interesting, and the challenges to modern society in the 21rst century need to be addressed to avert catastrophe.

    Cailiaoren.com: How did you start battery work?

    JBG: My exposure to electrochemistry and battery work came in about 1969 when I was asked to monitor the development at the Ford Motor Company of their invention in 1967 of the sodium-sulfur battery, which uses a solid ceramic electrolyte and molten electrodes. I was challenged to find a better sodium solid electrolyte than the Ford sodium-beta-aluminum; with Henry Hong, we came up with the zirconium phosphosilicate, now referred to as NASICON for sodium (Na) superionic conductor. The first energy crisis in about 1970 and a decision by the U.S. Congress that my fundamental research effort was not appropriate for a laboratory funded by the Air Force made me decide to change my research from the electric properties of transition-metal oxides to energy materials and to accept an offer to be a Professor of Inorganic Chemistry at The University of Oxford in England.Cailiaoren.com: How do you create a favorable environment to inspire students’ creativity?

    JBG: There is no simple answer as to how to inspire students. The leader must be enthusiastic about his field of work, be without an ego while having ideas about research strategies and the interpretation of experimental results, treat those who work with him as equals, and be willing to give credit where it belongs with delight in others’ success. We need to compete against problems, not against people.

    Cailiaoren.com: You are an art student in middle school, and got degrees in mathematics, physics, later on you study on chemistry and engineering, why you change your research interests? Do you think your experience is helpful in your research? And do you encourage students to change their fields?

    JBG: My home and schooling before World War II was Arts-oriented, and it took me time to find my calling. My time in the U.S. Army during World War II was a break from this struggle, but I had come to the conclusion that if I had the opportunity to go to graduate school on my return to civilian life, I should study Physics. During graduate study, I decided I wanted to be a solid-state rather than a nuclear physicist; and on graduation, I knew I wasn’t prepared to be a professor of physics, so I accepted a job in an engineering laboratory that required how to develop a square B-H hysteresis loop in a ferrimagnetic spinel that could not be rolled into a thin tape as a ferromagnetic alloy. This choice led me into the field of magnetism and transition-metal oxides where I found my calling to study the properties of d electrons in transition-metal compounds, which required working with chemists. As I told you, in 1970 I was forced to change my focus, which led me to accept a position as a solid-state chemistry professor and head of an Inorganic Chemistry Laboratory. That position made me officially a chemist. On approaching retirement from England, I was offered a Chaired Professorship in Engineering at The University of Texas at Austin where I have been given the opportunity to continue working on materials engineering. My research has been guided by opportunities, collaborations with experimentalists, and good fortune. Experience is essential to the development of intuition; but listening to your inner voice, a willingness to expose ignorance with honest questions in dialogue with others and with nature, and a curiosity to understand others and the meaning of life can provide a basis for original thought and fruitful action. I encourage students to accept themselves, their failures, and their successes with humility and yet celebration.

    Cailiaoren.com: You once said you want to study theology after retirement, why a scientist believe there are more powerful force than science?

    JBG: I don’t believe that theology is a more powerful force than science. I do believe that we should love the creation in which we exist and have our being as well as all people, unfortunate as well as fortunate, antagonists as well as collaborators. The scientific exploration of nature and how it works is a form of loving both creation and those it supports. But I believe there is more to knowledge than what can be expressed in the language of mathematics. I believe personal examples and the art of metaphor and parable communicates the knowledge of wisdom. Engineering provides society with the means to create, but the machines we create are morally neutral. What matters is how we use our machines. Without wisdom, we may destroy our environment and society; with wisdom, we may survive the explosion of human population to bring harmony rather than discord between the different voices of humanity.

    Cailiaoren.com: What’s your opinions on china’s battery research? What’s your suggestion to Chinese researchers?

    JBG: The Chinese effort in battery research is impressive, but most of its focus has been on doing better what has been tried rather than focusing on radical new ideas. My advice is to identify what are the real problems that need to be solved and focus on these even if these problems require a long road of small steps before the mountaintop is reached.

    Cailiaoren.com: You worked on the development of both random access magnetic memory and li-ion rechargeable batteries. Which would you say made the biggest impact on technology today?

    JBG: Realization of the first random-access memory was an important step in the development of the digital computer even though the development of fast transistors allowed replacement of the magnetic memory element with an element that can be miniaturized to give more memory in a shirt pocket than the original magnetic RAM memory could fit into an office room. The Li-ion battery enabled the microelectronics to become wireless. The combination has empowered the average citizen, and many people contributed to this development.

    Cailiaoren.com: Are we reaching the limits of battery energy density? What are your expectations on next generation batteries?

    JBG: In the next few years, we should see a big step improvement in battery safety, cost, energy density, cycle life, and charge/discharge rates. I do not know whether improvements in energy density can provide a Moore’s law over many years like the miniaturization of the digital computer, but I do not foresee a similar progression.

    【采访后记】

    三句话总结此次访谈重点:

    1. 保持好奇心和求知欲。

    2.人生处处存在着转折和机遇,不变的是寻求真理与科学钻研的兴趣。

    3.多做基础性和原创性钻研,多做能够解决实际题目的钻研。

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    化学奖得主古德纳夫:再做事5年,102岁时就退息

    10月9日,2019年诺贝尔化学奖发布,付与了约翰·班宁斯特·古德纳夫(John. B. Goodenough)、斯坦利·惠廷汉姆(Stanley Whittingham)和吉野彰,外彰他们为锂电池的发展所作的贡献。其中,美国得州大学奥斯汀分校的古德纳夫教授是钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极原料的发明人,被誉为“锂电池之父”。现年97岁的他,也成为了诺贝尔奖历史上年龄最大的获奖者。10月9日晚间,《知识分子》相关到曾在古德纳夫实验室做事过的中国学者黄云辉,他与吾们聊首与古德纳夫去来的趣事。黄云辉说:“前几年吾过50岁生日的时候,古德纳夫师长给吾写了一句话:‘Yunhui, 50 years is only the beginning. Happy Birthday’。今年,老师长开玩乐说打算5年后102岁时退息,但吾推想他102岁也意外会退。他总是不安退息后会老得更快,而他还有很多做事要做。他真是一个不老的传奇。”黄云辉于2008年回国筹建了华中科技大学动力与储能电池实验室,为哺育部长江学者特聘教授、国家特出青年科学基金获得者,曾任华中科技大学原料科学与工程学院院长,现为华中科技大学学术委员会副主任。以下为采访全文(文字有编辑):采访 | 陈晓雪责编 | 李娟102岁时再退息《知识分子》:化学奖刚刚公布,你跟古德纳夫师长相关上了吗?吾看诺奖委员会说还异国相关上他。黄云辉:对待能否获诺贝尔奖,他总是很淡定和萧洒。但吾每年都憧憬他获诺奖,昨天吾跟弟子上课时还讲,看明天老师长能不及得奖。今天公布时,吾的弟子们全都围在一首看直播。吾们都很起劲,跟过节似的。《知识分子》:古德纳夫师长现在从事哪些钻研?黄云辉:钴酸锂、磷酸铁锂等主要的电池原料都是他发明的。1991年,索尼公司正式将钴酸锂用于商用锂电池将其产业化。1997年,他发现磷酸铁锂是一栽稀奇好的原料,现在很多电动汽车在用。古德纳夫师长有一栽紧迫感,说要捏紧时间好好做事,去解决电池的安然题目,稀奇是固态电池,他现在对固态电池情有独钟。2004年的时候,他82岁,初步有退息的打算,之后没再招弟子。但又外示舍不得退息,一退息就会老得更快,而他还有很多事情要做。他现在还有十位旁边的博士后。今年,他开玩乐说5年后102岁时退息,但吾推想102岁也意外会退,他就是一个不老的传奇。《知识分子》:师长现在的健康状况怎么样?黄云辉:现在还能够。他的弟子一般也会照顾他。前几年,以色列付与他Samson Prize,他本身一小我去领的奖。当时他的大弟子、德州大学奥斯汀分校原料学科的首席科学家Arumugam Manthiram刚好在吾这边访问,讲首老师长本身去领奖,不让人陪,又没手机,相关不上实在让人不安。师长今年也获得了英国皇家学会颁发的科普里奖章(Copley Medal,曾付与喜欢因斯坦和霍金),现在他答该在英国领奖。吾之前问首时,他也说要本身去英国。摔伤后照样天天上班《知识分子》:你上一次与古德纳夫师长的会面是什么时候?黄云辉:是2017年的8月。去年12月圣诞节,老师长一小我在家里摔了一跤。去教堂做礼拜的邻居由于没看到他,就去敲他家门,但没人开,掀开之后发现他已经在地上躺了三个小时了,紧接着送医院去拯救,住了两个月的院。这之前他都是天天本身开车上班,后来遵命大夫提出,他不再开车,也终于批准请了一位来自墨西哥的住家男保姆,由于一般必要坐轮椅或用拐杖,走动并不方便。老师长的太太比他小两岁,于2016年92岁时死。他摔伤的时候吾准备去看看,但当吾拿到签证时他已经出院了。出院以后,他又去上班,照样早晨七点半旁边就会到实验室,下昼五六点脱离,由弟子帮他买午饭。老师长的家离实验室有必定的距离,开车要40分钟旁边,照样坚持天天上班,看文献、改论文、想思路、跟弟子商议,精神实在可嘉。今年他7月25号生日时吾本打算去祝寿,但异国去成,就让弟子们精心准备了一个视频在他生日party时播放,他稀奇起劲,也让他弟子把生日时录的视频发给了吾看(乐)。2012年的时候,老师长过90岁生日。吾找了位做手工苏绣的绣娘,打算做两幅双面刺绣的老师长单独画像以及他与夫人的相符影画像。后来一问,消耗实在太高了,吾就跟师长说只做一幅单面刺绣吧,师长说那就绣相符影吧。当时他的太太还健在。末了等了三个月拿到刺绣,按超标走李托运带以前给他祝寿。吾当他面开玩乐说,这个可花了吾3千多美金啊,他专门起劲,说“You are my real friend”。摆好画像后,很多祝寿的宾客排着队跟他在画像前相符影。第二天一大早,他又去看,没见着,就到处找,喊叫着说“Where is my picture?”(乐)。前年吾去看他的时候,他又拿首刺绣,一向挂在他家里,外示稀奇喜欢,打算把它捐献给私塾异日展现做祝贺。

    吾从2004到2008年一向跟着他从事锂离子电池和固体氧化物燃料电池钻研做事,吾及吾的家人和老师长都是专门有情感的,吾回国前几年几乎每年都会去美国看看他。前年暑伪,吾带着儿子和在美国做博后的弟子们一首去看看他。他见到吾儿子稀奇起劲,感慨说以前的little boy长大了,现在都在MIT读博士了(乐)。当时吾打算回国做事的时候,吾儿子14岁,读八年级,他并不情愿回国,照样老师长主动请求跟吾儿子长谈,动员他回国,说以后还能够回到这边来跟师长读钻研生。

    照片由受访者挑供。近百年的传奇经历《知识分子》:古德纳夫师长出生在德国吗?黄云辉:是的,他出生在德国,从小在哪里长大。他父亲是美国驻德国的交际官,母亲是别名历史学教授。二战后他脱离德国,在芬兰生活了两年,之后中转去的美国。他还清新地记得本身生活过的小乡下的名字。他曾是别名二战老兵,跟吾们讲说固然参加了二战,但没杀过任何人。他当时做文职,钻研气象学与天气转折的。《知识分子》:他真是一位传怪杰物。黄云辉:是的。他本科时学的数学,钻研生时学的物理,末了又做原料、化学,于是他的科研基础是相等好的。他曾经在麻省理工的林肯实验室做事了十多年。1978年时,他重新最先找做事,拿到了两个offer,其中一个是伊朗的德暗兰大学,另一个是英国的牛津大学。他最初准备前去德暗兰大学,但伊朗革命的发生导致他未能成走,于是去了牛津大学,做事了十多年,当过无机化学系的主任,也是在当时发现了钴酸锂。1986年前后,他从英国退息回到美国,被德州大学奥斯汀分校聘用。他告诉吾们,当时,锂电池高达3.6伏的电压让很多人难以置信。由于清淡的电池并异国那么高的电压,比如镍氢电池是1.2伏,碱性电池是1.5伏,铅酸电池也只有2.0伏。他申请英国、美国当局和公司的钻研经费都被拒了。直到1991年钴酸锂被索尼公司行使后,锂离子电池才正式走上商业化的道路。索尼公司为此向牛津大学支付了六七百万英镑约10年的专利费。值得一挑的是,他所获得过的各项奖金都异国为己所用,而是通盘捐献给了私塾。他往往说他异国后代,也不必要钱。开创性钻研才是关键知识分子:古德纳夫师长喜欢批准媒体采访吗?《黄云辉》:他很少批准媒体采访,但是这次得诺贝尔奖肯定要批准采访了。记得2006年的时候吾发了一篇《Science》论文,也是他迄今唯一的一篇《Science》。他当时埋仇吾为什么非要投《Science》,编辑部有各栽各样的请求,比如论文发外前不及去宣讲,不及做报告,发外后又有媒体来采访、拍照,搞得那么麻烦。2011年《科学通报》邀请吾做客座编辑,做一期锂离子电池的钻研专刊,吾请老师长写了序。现在都已经过了八年了,比来他又把正本写好的序给吾邮件发过来,他很能够是忘了,以为吾还在叫他写序呢(乐)。《知识分子》:古德纳夫师长比较喜欢哪些期刊?黄云辉:发外论文时他喜欢比较传统的专科期刊,比如《Journal of The Electrochemistry Society》,是美国电化学学会的期刊。之前吾有一篇论文投《Nature》,论文送审后,一位评审说批准采用,一位评审认为不是突破性的钻研,提出改投专科期刊。古德纳夫师长末了提出投电化学学会杂志发外了。现在行家就不会云云做了,这栽《Science》、《Nature》评审过的文章,行家肯定不愿再投矮影响因子的期刊。而老师长总是讲说,你不要在乎影响因子,关键是你做的东西要好,有人引用,有人follow。他本人就是喜欢做开创性的钻研,之后别人去follow他的发现赓续探索。后来中国以前的访问学者和博士后比较多,由于评价体系的因为比较看重影响因子。对此,老师长也外示理解,总是说,论文是你们的,怎么投稿你们本身定。他很尊重弟子的偏见。50岁才只是个最先《知识分子》:古德纳夫师长的姓氏很趣味。黄云辉:对,他的姓氏在美国专门稀奇。他是从欧洲侨民以前。老师长是一个专门开朗的人,座谈时喜欢乐,而且乐声很稀奇,喜欢哈哈哈地大乐。吾们实验室在九楼,一楼的人都听得到他的乐声(乐)。吾在美国的弟子不少,在麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学伯克利分校、马里兰大学、佐治亚理工大学以及德州大学奥斯汀分校等都有,前后共20多位在做博士后钻研,他们几乎都要去奥斯汀“朝拜”老师长,跟祖师爷相符影留念。前年吾又带了五六个弟子和吾儿子去看他。他稀奇起劲,坐在一个教室内里,跟吾的弟子们讲他的经历和看法,又一首吃饭,聊了足足有4个小时。

    2017年,古德纳夫(前排右)和黄云辉(前排左)及中国弟子们相符影。照片由受访者挑供。《知识分子》:古德纳夫师长有什么喜欢好吗?黄云辉:相通没啥业余喜欢好,主要就是做事,总喜欢想些科学题目,稀奇是对新体系感兴趣,但基本上想出来的都有人家报道过,100个新的想法中推想也就有一两个成功的,但也就是这一两个成功的才有了钴酸锂和磷酸铁锂。他本身写过自传《Witness to Grace》,回国时送过吾一本签名的,后来吾去看他时又送过一本他签名的,推想是忘了以前送过。总记得2016年吾过50岁生日的时候,师长给吾写的一句话,“50 years is only the beginning”,50岁才只是个最先 (乐),真的给吾很大的激励。

    古迪纳夫:“50岁才只是个最先。”本图由受访者挑供。汤佩兰、宋宇铮、何东明对本文亦有贡献。

    这个老爷子可太有意思了!

    他在大学时从古典文学、形而上学迂回到数学专科,二战时参军搜集过气象数据,30岁成为物理学博士,54岁最先钻研锂电池,三年后找到了安然可用的高电压钴酸锂正极原料,75岁又发明了更为安详廉价的磷酸铁锂正极原料,年过九旬又最先钻研新式固态锂电池和钠电池。

    云云一位经历雄厚、精力茁壮的老师长,他在平日里到底是怎样一小我呢?

    「返朴」为此采访了在 Goodenough 教授实验室做事的几位中国钻研者,听他们聊聊这位可喜欢老头的日常。

    采访人 | 木槐

    受访人 | Goodenough 教授实验室成员徐比翼、许恒辉、李玉涛、方写意等

    一 科普利奖和诺贝尔奖接踵而至

    返朴:诺奖发布会现场说 John Goodenough 异国接到知照获奖的电话。而吾们听说他当时在伦敦,相通是在准备领取历史极为悠久、由英国皇家学会颁发的 Copley Medal,是云云吗?他后来是何时晓畅本身获得了诺贝尔化学奖?

    是的,Goodenough教授是周一(10月7日)下昼飞到英国,领取英国皇家学会颁发的科普利奖章(Copley medal),这个奖项也是科学收获的最高荣誉奖项之一,喜欢因斯坦、霍金、费米等大科学家都曾获得过该奖项。他现在还在英国,吾们也不确定他有异国收到电话知照,何时晓畅本身得了诺贝尔奖的。不以前年他实在接到过一次电话,说让他关注一下诺贝尔奖,效果半个小时后,对方说打错了……

    返朴:两个奖一首到来,Goodenough 教授是不是专门惊喜,你们打算好好祝贺一下这突如其来的喜讯吗?

    他10月11日飞回奥斯汀,吾们会跟他浅易祝贺一下。获得诺奖照样会打断他的生活节奏的,采访的媒体答该会很多。吾推想他会问吾们比来有异国有意思的效果,一首商议下,正如他去年在医院里做完大腿的骨折手术醒来时问的题目相通。

    返朴:行为外界呼声很高的诺奖人选,他本身是否曾经憧憬过获得诺贝尔奖?获奖后有说过什么吗?

    之前年年都是呼声很高,但年年都没拿到。他也曾挺憧憬得,毕竟这个奖项是对他做事的最高评价。但是他对人类的贡献远远超过了诺贝尔奖。每年都会有媒体在颁发诺奖之前来采访他,他觉得不拿诺奖也好,云云本身就能够专一做事了。获得诺奖后,他说很喜悦,很惊喜。他在钻研锂电池之前一向做物理磁学方面的钻研,他最先以为获得诺奖是由于在磁学方面的贡献。

    二 对全部好奇,总为他人着想

    返朴:多所周知,Goodenough 教授已经97岁高龄,他的身体和精神状况好吗?你们一般是怎么一首做事的?

    老师长身体专门好,每天吾们整层楼都能听到他开朗的乐声。他每天都来办公室做事,和行家一首商议实验进展。固然已经97岁了,但保守推想,他每周也有50个小时的做事量,周末在家同样也做事。吾们刚进实验室时的几篇文章几乎是他重新写的,做了大幅度修改,而且他还不必电脑,是纯手写。

    他办公室的门白天都开着,吾们能够随时找他商议题目。他会亲自请示吾们,哪怕吾们问的题目很小稚,他也会鼓励吾们问题目,看到吾们有收获,他就会很喜悦。

    返朴:跟 Goodenough 教授做钻研有什么感受和收获?

    跟他做科研最大的收获,就是他的科研理念。他哺育吾们要做对 Science 或者 Application 有效的做事。要做一个 what to do 的科学家,而不是只晓畅 how to do 的人,也不要 copy 别人的做事,要多思考,有本身的想法。

    返朴:Goodenough 接触过的学术周围横跨文理,从古典文学、形而上学到数学,又到物理,末了到化学;而且他在二战期间曾经参军,搜集过气象数据,人生经历专门雄厚。他的这些稀奇经历在一般的教学、钻研,和团队相处等日常生活里有什么表现吗?

    他对身边的全部保持着好奇,有想法就去实践它。他是二战老兵,一般对本身请求专门厉格,意外候腿疼也坚持每天来上班。但是对身边的人却专门宽容,总是想着去协助他人,每一位跟他接触的人都专门钦佩他。他会专门尊重每一个老师、弟子、大街上遇到的人,末了也换来行家的尊重。

    返朴:他聊过本身人生中的什么奇闻逸事吗?

    听他说,本身二战的时候,做气象分析,异国考虑风向,效果飞机没飞到尽头就没油了。

    返朴:他有异国准备写个回忆录?

    他本身写了一本书 Witness to Grace,相通回忆录,有他的详细介绍,行家能够读读。

    返朴:97岁的 Goodenough 成为最高龄诺奖折桂之人,能够说是前无前人,后也难有来者,你觉得是什么因为使他芳华常在?

    他对科研的亲喜欢让他一向坚持着,并且他专门乐不悦目。他说他只是身体老了,心态照样很年轻。他淡泊名利,也不喜欢钱财,像个活天神相通,每天沉浸在科研的乐趣中。

    返朴:清淡来说,做科学的人总是在年轻时更有创造力,大无数人终其一生的很远大收获都是在青年时期完成的。但 Goodenough 教授54岁时才最先钻研电池,之后一向进展,70多岁还能有所突破,你觉得因为何在?

    他每天都在想怎么为人类社会做出更有效的贡献。他总是说,人在世就是要去 serve 他人,云云才会有价值。另外,他每天都在做科研,一向坚持下去,时间终会给予科研收获的回报的。

    三 向新领地进军

    返朴:现在的锂电池主要倚赖锂盐的嵌入脱出来蓄积锂离子,大片面的重量和体积都被锂盐的负离子所占有。在这栽情况下,人们挑出直接用金属锂行为电极原料,云云正负电极原料就都成为了活性物质。但这又存在另外的题目,由于锂金属过于天真,充放电过程会产生枝晶滋长,损坏电池,那么金属锂的安详性、安然性等题目要如何解决?

    一个主要的能够解决锂金属安详性和安然性的手段是,研发高电导率、安详性强、价格矮廉、界面安详性好的固态电解质。

    返朴:倘若锂金属电池研制成功了,还必要 Goodenough 设计的层状原料吗?

    Goodenough 教授设计的是正极原料,锂金属电池是采用锂金属行为负极原料,于是锂金属电池照样是必要采用层状原料行为正极的。

    返朴:那么在非层状原料中,比如硫、硅、锡,老师长觉得哪一个最有期待成为下一代电极原料呢?或者都没期待,空气电池最高?

    负极能够照样必要碳硅和金属锂这类高容量的吧。

    返朴:Goodenough 对于改进锂离子电池做出过多次贡献,现阶段实验室的做事重点是什么?

    现在主要在做价格矮廉的钠电池、高性能固态电池和空气电池用的催化剂。

    感谢祝叶华、李存璞两位老师为本采访挑供的协助。

    文章热词:2019,年,诺贝尔,化学,奖,获得者,John,Goode

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