把时间封印在手机里的化学诺贝尔奖得主,竟然是学术跨界狂魔

作者:匿名 时间:2019-11-17 21:26:43;

众所周知,就在昨天,2019年诺贝尔化学奖宣布了:约翰·古德托、美国科学家斯坦利·惠廷翰和日本科学家吉野明郎获得了这一荣誉。

这份获奖名单的公布也意味着历史上最老的诺贝尔奖获得者、97岁的美国科学家约翰·古德诺的诞生。(左)

~当然,我们也可以称他为好人,简称好人先生~

然而,这一次,正如预期的那样,一个好人可以作为化学家获得诺贝尔奖。97岁时,他仍处于科学研究的前沿。

郝先生在一次采访中说,为了获得诺贝尔奖,除了你自己高超的技能,他还需要活得足够长。。。

获得诺贝尔奖的原因是他们对锂离子电池做出了杰出的贡献。如果不是因为他,可怜的朋友现在怎么能舒服地躺在床上玩手机呢?

所以,今天坏批评家想谈论的是这位好绅士传奇般的生活和他对锂电池商业化的贡献。

1922年7月25日,郝先生出生在德国耶拿。他的家庭都是大师级的:在他父亲完成哈佛大学的博士学位后,他去了耶鲁大学教书,他的兄弟是宾夕法尼亚大学的人类学家。

然而,尽管郝先生出生在这样一个书香门第,但他在成为科学家的道路上从未一帆风顺——他从小就患有先天性阅读障碍。

尽管如此,这位善良的绅士克服了各种困难,被耶鲁大学录取了。

20世纪30年代的耶鲁校园

在耶鲁期间,郝先生已经开始展示学生欺负者的基本素质。他开始在古典文学系学习,然后转到哲学系。结果,一切都出错了。在一堂数学课上,郝先生的教授看中了他的天赋,并说服郝先生去数学系学习。

1943年,郝先生获得耶鲁大学数学学士学位,成绩在班上名列前茅。

毕业后,第二次世界大战也伴随着当前的民族灾难爆发了。郝先生没有选择学术研究,而是加入了美国空军,在太平洋的一个岛上学习气象学。

在服兵役期间,郝先生没有读过怀特海的书《科学与现代世界》。郝先生发现物理更有趣。

退休后,郝先生已经30岁了。但是他心中的物理种子已经被埋了,所以这个学生霸计划在芝加哥大学攻读物理硕士学位。

尽管采访者嘲笑古德先生30岁时仍被大学录取的事实,但他的导师物理学家齐纳并没有抛弃年龄较大的学生。可怜的朋友可能不知道齐纳先生也是诺贝尔奖获得者。

物理学家齐纳

事实证明齐纳的眼光仍然敏锐。一位好先生在完成硕士学位后,因为他出色的学术成就而被授予博士学位。

在研究物理时,郝先生第一次接触到锂离子在固体中的迁移,这也为他对锂电池的研究奠定了基础。

1976年,郝先生54岁。他进入牛津大学教书,并成为无机化学实验室的主任。

同年,为石油巨头埃克森公司工作的获奖化学家斯坦利·惠廷翰(Stanley Whittingham)发明了锂电池,并申请了世界上第一项相关专利。。。然而,当时锂电池还不够实用。

最早的锂电池正极材料使用硫化钛,但是硫化钛的化学性质非常不稳定。在电池充电的过程中,如果没有约定可能会爆炸,而且不耐用,内部原材料极易失效。

这就像一颗不知道何时爆炸的炸弹。

想要大规模生产和商业?更不可能的是。

当时,郝先生正在无机化学实验室进行研究,他觉得如果锂电池的正极材料能被更稳定的材料替代,锂电池肯定会普及。

所以他把目光转向金属氧化物。经过4年的研究,郝先生最终确定金属钴为阳极材料。

同年,索尼研究部门的科学家吉野·阿基拉发现石墨可以用作锂电池的阴极材料。

仿佛上天注定了这种命运:惠廷翰发明了锂电池的雏形,吉野·阿基拉找到了锂电池最好的负极材料,郝先生找到了最好的正极材料。

因此,这三个人今年一起获得诺贝尔化学奖是很自然的。

钴酸锂和石墨的结合产生了改变人类的化学反应。开发了一种可充电且相对稳定的钴酸锂电池。

然而,人类在电池领域的研究也迈出了关键的一步,解决了锂电池的稳定性问题。

钴酸锂的晶体结构

然而,钴酸锂电池也不完美。在随后的大规模应用中,缺点逐渐暴露出来。钴是一种价格高的小金属,可回收性很差。被丢弃后,会造成严重污染。这个问题一直困扰着锂电池市场。

到1997年,这位长期待命的好先生已经75岁了。

然而,他的电池研究仍在继续。他想找到一种更便宜的阴极材料。经过对元素周期表的艰苦研究和大量实验,郝先生发现了一种非常稳定的晶体结构——橄榄石结构。

磷酸铁锂的晶体结构

一种更便宜的阴极材料磷酸铁锂已经被发现。橄榄石结构磷酸铁锂电池具有成本低、充放电效率高、寿命长、热稳定性高等优点。

然而,他的研究将锂电池的发展向前推进了一大步,解决了锂电池的价格问题。

科学研究的道路是无尽的。随着新材料的出现,问题总是会出现。在磷酸铁锂电池的使用过程中,一些锂原子会沉积在电极表面形成枝晶(固溶体颗粒中化学成分不均匀),导致短路甚至爆炸。

因此,枝晶问题从未得到根本解决,安全隐患依然存在。

此外,锂离子电池中使用的电解质是有机物质的混合液体,易燃易爆,这也是禁止使用飞机等锂离子电池的重要原因。

这个好人又开始了他的研究。他想尽最大努力制造电池,就像他的名字一样。

为了提高电池的安全性,90岁的郝先生开始研究全固态电池。

四年后,郝先生用全固态电池取代了原来的液态有机电解池,使用了全新的固态电解质。固体电解质不仅能保证原有的储电性能,还能防止枝晶问题的发生,而且更安全、更便宜。

在郝先生30岁开始职业生涯的67年里,他给锂电池带来了三次重大变革。

毫不夸张地说,他是锂电池之父。那一年,牛津大学在郝先生的实验室外竖起一块匾,纪念钴酸锂的发现,郝先生的名字名列第一。

有了易用廉价的锂电池,各种电子设备都可以随身携带:智能手机、笔记本电脑甚至电动车。

现在,97岁的郝先生获得了诺贝尔奖,并变得很出名。他的名字将被列入未来大学生的教科书。

但在去年的一次采访中,郝先生说:“我想解决汽车问题。我希望汽车尾气从高速公路上消失。我希望我能在死前看到这一天。我已经96岁了,还有时间。”

在去电池的路上,郝先生用自己的行动告诉你:好是不够的,我想做得足够好!

从小时候被低估到被耶鲁大学录取,他首先学习文学,然后转向哲学,获得数学学士学位,成为物理博士,最后获得诺贝尔化学奖。事实上,他的一生是一个活生生的传奇。

最后,我祝郝先生身体健康,并祝贺三位杰出的化学家获得诺贝尔化学奖。

如果没有他们在电池技术上的突破,就不会有像我们这样丰富的技术生命。

“你为什么不努力工作?”

秒速快三app 香港彩app 快开彩票平台

上一篇:360行 你的灵魂职业是什么?H5小游戏来测一测
下一篇:今日寒露|寒露至,秋意浓,莫忘添衣

热门推荐