“锂电之父”的传奇人生

作者|陈重山 来源|车百智库(ID：EV100_Plus)

2023年6月25日，诺贝尔化学奖得主，美国材料科学家、固体物理学家，锂电池的奠基人之一约翰·B·古迪纳夫（John Bannister Goodenough）逝世，享年100岁。

古迪纳夫被业内尊称为“锂电池之父”，是钴酸锂、磷酸铁锂等锂电池正极材料的研发人。2019年，古迪纳夫与美国化学家M. Stanley Whittingham和日本化学家吉野彰因对研发锂电池做出的贡献，共同获得诺贝尔化学奖。

古迪纳夫  图源：德克萨斯大学

生前，古迪纳夫曾说：“我想解决汽车的问题。我想让汽车尾气从全世界的高速公路上消失。我希望我死之前能看到这一天。”

他的这个未尽的遗愿，或将在我国一步步变为现实。

新能源汽车是减污降碳，消除“汽车尾气”的必然选择。而我国新能源汽车的产销量，连续8年位居世界第一。

我国新能源汽车的未来，也十分广阔。在1月12日百人会举办的2023年度媒体沟通会，中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟表示，2023年，我国新能源汽车整体市场规模有望达到1000万辆的规模，渗透率提升至接近40%。国研中心市场经济研究所王青预测，新能源汽车对燃油车的替代效应越来越强，到2030年，新能源汽车的市场占有率将达到90%。重庆长安汽车股份有限公司董事长朱华荣早在2022就表示，中国汽车产业已初步具备停售（纯）燃油车的基本条件。

古迪纳夫与中国的渊源颇深。

能让“汽车尾气”消失的磷酸铁锂电池，搭载“上车”，我国的比亚迪做出贡献颇大。2003年，一直在生产锂电池的比亚迪，看到了电动汽车的未来，不顾资本市场上的反对，毅然转型生产汽车，押注的就是古迪纳夫研发出的磷酸铁锂电池。如今，比亚迪已成全球最大新能源汽车公司。

2019年，宁德时代21C创新实验室奠基，古迪纳夫还特意发来贺信，对宁德时代等我国企业“在世界范围内减少人们对于化石燃料的依赖”表示赞赏。

古迪纳夫对宁德时代的贺信 图源：宁德时代

古迪纳夫逝世之时，已达百岁，可谓高寿。纵观其人生经历，他的每一步，好像都晚别人一大截子。他54岁才改行研究锂电池，58岁才发现钴酸锂更适合做锂电池的正极材料，直到75岁“古稀之年”才研发出磷酸铁锂电池，94岁“鲐背之年”才研发全固态电池。拿到诺贝尔奖时，已是97岁，是史上最高龄的诺贝尔奖获得者，真可谓大器晚成的典型。

不过，如他所言：“做一只爬得最久的乌龟，保持学习保持好奇，即使慢一点，遇到一点困难，只要最后能到达终点。”人生，什么时候开始都不迟。

本文围绕古迪纳夫百岁逝世这一事件，试图回答三个方面的问题。

1、古迪纳夫的前半生经历是怎样的？

2、哪些事迹构成了古迪纳夫大器晚成的后半生？

3、古迪纳夫的人生经历，给我们后人什么启示？

一

半生蹉跎

古迪纳夫出生于1922 年 7 月 25 日，童年时，因为经常目睹父母关系紧张的情景，并不愉快。他考大学的前夕，父母离婚了。虽然最终依然考上了耶鲁大学，却面对900美元每年的学费捉襟见肘，因为他仅从父亲那获得35美元。不得已，靠奖学金和当家教，才凑够学费。

大学期间，古迪纳夫可能很迷茫，换过三四个专业，先后尝试修古典文学、哲学和数学等专业，最终拿到的是数学学士学位。

古迪纳夫毕业时，是1944年，正好赶上二战。他加入了空军，却没当上飞行员，而是被派到海岛上收集气象数据。

1946年，古迪纳夫退役，年龄已达24岁，打算去芝加哥大学读物理学位，却遭遇大学登记员的“劝退”，认为古迪纳夫此时入行物理学，已经晚了，很难做出成绩。纵观物理学大家的经历，爱因斯坦26岁提出相对论，居里夫人36岁时拿到诺贝奖，即使是古迪纳夫的导师齐纳也在30岁时发明了齐纳二极管。

古迪纳夫虽然一意孤行读了物理，且读到了物理学博士。但是，他此后的经历，似乎验证了登记员当年的预测。古迪纳夫虽获准在麻省理工学院林肯实验室开始研究半导体，但干了24年，直到1976年，依然没有丝毫突破。更为关键的是，在这一年，54岁的古迪纳夫还将遭到林肯实验室的解雇。

当时，已年过百半的古迪纳夫，有幸获得牛津大学的聘书，只是，他又改行了，从物理跨行到化学，开始研究无机化学。这种跨行行为，在当时是令人瞠目结舌的。但是，正是这次跨行，让他开始了锂电池的研究，为后来的事业腾飞奠定的基础。

当时的锂电池属第一代，是英国科学家惠廷厄姆研发出来的，但因为使用硫化钛材料作为正极材料，极易爆炸。古迪纳夫坚信有新的替代材料，夜以继日地研究了三四年时间。1980年，58岁的古迪纳夫找到了替代硫化钛的材料，即钴酸锂。这让锂电池而更加稳定，且重量减少一半以上。

后来，日本索尼的化学家研发出了锂电池可用的石墨负极材料，与古迪纳夫研发出的正极材料完美搭配，开发了新型锂电池。索尼等企业将这种电池应用于便携式摄像机、笔记本电脑、手机等无线电子产品中，得以广泛商业化。

二

大器晚成

古迪纳夫虽在牛津大学有所成就，但牛津大学却有着65岁强制退休的传统。古迪纳夫不服老，依然醉心研究，他认为自己研发出的钴酸锂电池，缺点非常多，譬如，安全性差、成本高、寿命短等，需要继续改进。

于是，在退休的前一年，即64岁那年，古迪纳夫跳槽到德克萨斯州，继续研究。

目前看来，整个消费电子，新能源汽车行业，都要感谢他的这次“不服输”与跳槽。正是这之后的研究，使古迪纳夫发现了磷酸铁锂正极材料，这种材料比之前的钴酸锂更便宜、更安全。目前市面上的消费电子，如智能手机、电脑等，多使用磷酸铁锂电池。更为关键的是，磷酸铁锂电池“上车”，使得如今的新能源汽车得以快速发展。

这次辉煌成就的出炉，对于古迪纳夫来说，并不轻松，来源于他十来年的漫长研究。一直到1997年，75岁的古迪纳夫才发现了磷酸铁锂这一正极材料。

磷酸铁锂电池的研发，如今看来，居功至伟。不过，直到十年后，古迪纳夫才开始收获荣誉。2009年，古迪纳夫获得了费米奖，以及由英国皇家化学学会颁布、以他名字命名的“John B.Goodenough”奖。2013年，他还获得美国前总统奥巴马亲自授予的美国国家科学奖章。

当时，不少学界人士认为，古迪纳夫在锂电池上的研发，足以获得诺贝尔奖。2017年，一封名为《约翰·古迪纳夫应该获得诺贝尔奖的公开信》（Open Letter：John Goodenough Deserves A Nobel Prize）出现在了 CleanTechnica 网站上。

又经历了几年，2019年，已97岁高龄的古迪纳夫，终于获得了瑞典皇家科学院的认定，他与惠廷汉姆和吉野彰三位科学巨匠，因为在锂电池研发道路上所做出的贡献，共同获得了诺贝尔化学奖。他也因此成为了史上最高龄的诺贝尔奖获得者。

这份姗姗来迟的奖项，足以让古迪纳夫彪炳史册。

只是古迪纳夫依然醉心科学事业，即使获得了荣誉，也不想退休，依然继续从事能源方面的研究。靠着信念的支撑，九十多岁高龄的古迪纳夫带领工程师团队打造出一个新型的低成本的全固态电池。这款新电池能量密度至少是当下锂离子电池的三倍，且不易燃烧，循环寿命更长，同时，充电速率也从几小时大幅缩短到只有几分钟。

三

淡薄名利

如今，斯人已去，纵观古迪纳夫一生，大器晚成，却依然足以让后辈膜拜。其孜孜不倦的研究精神，值得后人学习。

古迪纳夫科学研究的一生，可谓“甘坐冷板凳”的典型。他一坐冷板凳就是几年、十几年，甚至二十几年也没突破；但是，他没有丝毫气馁，哪怕面临失业、强制退休，依然坚持研究。即使已届高龄，拿到了最高荣誉——诺贝尔奖后，他还是一头扎在实验室里。

更为可贵的是，古迪纳夫一生淡泊名利的作风，与中华民族的传统道德十分契合。

早在上世纪80年代，古迪纳夫研发出钴酸锂电池。当时，牛津大学以应用前景渺茫为由，拒绝帮其申请专利，这才使得索尼轻松买走这个技术，从而成功实现了商业化，在消费电子领域获得了丰厚的利润。

但古迪纳夫却未从中赚到一分钱。他事后只是淡定地说：“反正我做这个的时候也不知道它会这么值钱，我只知道这就是我应该去做的事。”

古迪纳夫研发出的磷酸铁锂电池，市场规模更是十分巨大，单就2022年，据国际市场研究机构MarketsandMarkets公布的报告，全球磷酸铁锂电池市场规模就达130亿美元，未来，将处于快速增长之中。尤其是储能赛道的快速发展，对磷酸铁锂电池的需求，将会越来越大。

但是，这也没有给古德纳夫带来多少收入。当年，在古迪纳夫还在完善磷酸锂铁电池的时候，得到消息的日本企业不惜派遣出商业间谍，混进古迪纳夫的实验室，在古迪纳夫申请专利之前，就窃取了磷酸铁锂电池的技术。古迪纳夫发现后，才急急忙忙让所在的德州大学在美国代为申请了专利。

作为一介研究人员，古迪纳夫并不擅长维护自身的专利技术。他直接把专利授权给德州大学，而德州大学又把专利卖给德国南方化工和加拿大的魁北克水电公司。这两家公司十分擅长商战，开启了长久的专利权大战，因此获得了不少收入。

但这些收入，已与古迪纳夫无关。2018年，有媒体问过古迪纳夫，有没有后悔交出专利技术？他却表示，“我从来没想过它会这么值钱，我所想的就是做出一款电池，做出和内燃机匹敌的电动汽车。”

如今，中国电动汽车技术和市场规模，均居世界魁首，且未来潜力巨大，是对这位科学巨匠的告慰。

古迪纳夫，值得我们尊敬与学习！

编者按：本文转载自微信公众号：车百智库(ID：EV100_Plus)，作者：陈重山