99歲鋰電池之父最新論文：再次聚焦固態電解質！
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來源：智能車參考（ID：AI4Auto）
文/韋麗雪
你手機、電動車的命，都是他給的。
諾獎最年長者John B.Goodenough，人稱“足夠好”老爺爺。
58歲發現鈷酸鋰，75歲找到磷酸鐵鋰，94歲研究固態電池……
即將邁入百歲大關，還在JACS（《美國化學會志》）和Angew（德國化學類期刊）上發表論文。
不是綜述，不是掛名，還很高產的那種。
最新論文說了啥？
Goodenough以通訊作者的身份，在Angew上發表了有關固態鋰電池的最新論文。
他的團隊提出了一種固態電解質的制備方法，不僅能提高固態鋰電池的性能，還能抑制鋰枝晶的形成。
論文中提及的PEO基聚化合物電解質，由于有著高電導率、強放電性，以及成本低而被業內看好。
不過這種電解質仍然存在缺陷：易結晶、在室溫下會表現出較低的鋰離子電導率。
Goodenough團隊在此基礎上引入了Li2S6作為添加劑，一舉解決了以上兩個痛點，還減小了界面阻，加速了鋰離子的傳輸。
今年5月，Goodenough和團隊的其他成員還在JACS上發表了另一篇論文。
解決的也是相同的問題，不同的是引入Mg(ClO4) 2作為添加劑。
這位鋰電池之父為什么如此關注固態電解質？
傳統鋰電池和固態鋰電池最大的區別在于，前者使用隔膜和電解質中含有液態的物質進行導電，后者則用固態電解質導電。
有了它，固態鋰電池就能練就不腐蝕、不漏液、耐高溫的金剛不壞之身。
目前固態電解質的研發主要分為三條技術路線，分別是硫化物、氧化物和聚合物。
Goodenough團隊在聚合物，尤其是PEO電解質的方向上努力。
根據寧德時代公布的兩項固態電池專利來看，其固態電池方案與硫化物電解質相關。
另一位電池巨頭LG化學，正在著手研發聚合物和硫化物固態電池。
被視為下一個風口的固態電池，正是Goodenough步入90歲以后想要突破的新關隘。
鋰電池界的最強發現者
與鋰電池結緣，是Goodenough人生故事的后半部。
在此之前，他也經歷過大多數年輕人的迷茫與動蕩，還換過許多個專業、跳過好幾次槽……
最初進入耶魯大學學習古典文學，因為患有閱讀障礙轉了專業。
念過哲學，中途修了兩門化學課攢學分，最后在一名教授的建議下選擇了數學。
畢業后趕上二戰爆發，Goodenough加入美國空軍，卻被派去收集氣象數據。
退役后他做出一個重要的決定，去芝加哥大學攻讀物理學博士。
在芝加哥大學，Goodenough以固體物理為研究領域，師從當時赫赫有名的物理學家齊納，為日后的研究打下堅實的基礎。
博士畢業后，他被推薦到麻省理工的林肯實驗室工作，在這里第一次接觸到了電池。
開啟Goodenough一連串發現的正是他的又一次跳槽。
來到牛津大學任職無機化學實驗室主任時，Goodenough已經54歲。
此時一家叫做Moli Enery的加拿大公司，剛從持有鋰電池技術的狂喜跌落到深淵。
準備大干一場的他們，因為鋰電池極易起火爆炸，發生了傷亡后產品被勒令召回，從此一蹶不振。
Goodenough發現了一種奇特的材料——鈷酸鋰，能夠取代活潑的金屬鋰提供鋰離子。
同時把鈷酸鋰作為正極材料還能解決另一個問題，改善鋰枝晶的存在。
什么是鋰枝晶？
金屬鋰的表面容易長出這種形似樹枝的晶體，并且在電池使用過程中會不斷生長。
鋰枝晶一旦刺穿電池正負極之間的隔膜，就會導致電池自燃。
如今電動車上使用的鋰電池，雖然技術已遠超當年，但鋰枝晶依然存在。
尋找一種穩定的正極材料、抑制鋰枝晶的形成，成為了Goodenough的使命。
58歲發現鈷酸鐵鋰后，Goodenough的研發生涯如同開了外掛。
61歲發現錳尖晶石正極材料，75歲發現磷酸鐵鋰正極材料。
正是這一連串的發現奠定了他鋰電池之父的地位，97歲時加冕了諾貝爾化學獎。
今天，99歲的Goodenough還在從事著他熱愛的事業，發論文、做研究，活躍在一線。
Do good anyway
除了固態電解質，固態電池研發者還面臨諸多問題。
比如找到合適的正、負極材料，再比如減小界面阻，提高鋰離子的傳輸速度。
為此，Goodenough還“忽悠”一位女物理學家布拉加搬到美國奧斯汀，加入他的團隊。
最終他們共同研制出一種由特殊鈉玻璃制成的、低成本全固態電池，預測儲能是當前鋰電池的3倍。
去年，寧德時代的21C創新實驗室在福建寧德建成，Goodenough還專門發來賀電。
他在信中表示：他相信寧德時代在鋰電池方面的創新會減少人們對于化石燃料的依賴。
據悉，21C實驗室中短期的研究方向也包括了固態電池的研發。
這與Goodenough96歲時接受媒體采訪時的愿景完全一致。
他想解決汽車的問題，想讓汽車尾氣從全世界的高速公路上消失。
Goodenough在辦公室門口貼了這么一句話，激勵自己：Do good anyway。
（聲明：本文僅代表作者觀點，不代表新浪網立場。）
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