Блог

Jun 18, 2024

Революционный ученый-батарейщик Джон Гуденаф умер в возрасте 100 лет

Джон Гуденаф, исследователь-новатор, который помог преобразовать литий-ионные батареи, умер в воскресенье в возрасте 100 лет. Его изобретения, которые помогли разработать современные компьютеры и коммерциализировать литий-ионные технологии.

Джон Гуденаф, исследователь-новатор, который помог преобразовать литий-ионные батареи, умер в воскресенье в возрасте 100 лет.

Его изобретения, которые помогли разработать современные компьютеры и коммерциализировать литий-ионные аккумуляторы, затронули жизнь каждого человека на планете. Тем не менее, немногие знали его, и его работа не принесла ему богатства, хотя и принесла ему Нобелевскую премию очень поздно. Ничто из этого не беспокоило Гуденафа, поскольку он продолжал разрабатывать более совершенные батареи почти до конца своей жизни. Его десятилетия работы и инноваций теперь являются краеугольным камнем в борьбе за декарбонизацию мировых транспортных средств и энергетической системы.

Гуденаф родился в Германии в 1922 году в семье американцев, и его жизнь можно охарактеризовать как пребывание в незнакомых местах, но, тем не менее, ему удается преуспеть. Он вырос в Нью-Хейвене, штат Коннектикут, недалеко от Йельского университета, где его отец преподавал историю религии. В своей автобиографии 2008 года «Свидетель Грейс» он вспоминает детство, состоявшееся из далеких родителей и «глубокой боли».

После того, как он ушел в частную школу-интернат в возрасте 12 лет, он изучал латынь и греческий язык, научился справляться с трудностями в чтении и выиграл стипендию в Йельском университете для изучения математики. Затем началась Вторая мировая война, и по предложению своего наставника по математике он записался на работу метеорологом, а не пошел на фронт. Гуденаф прослужил в ВВС США почти три года, сначала на Ньюфаундленде, а затем на североатлантическом архипелаге Азорских островов.

По возвращении он узнал, что его наставник из Йельского университета порекомендовал ему получить стипендию для аспирантов Чикагского университета, где он решил изучать физику, хотя в бакалавриате он прошел только базовые курсы по этому предмету. Там он учился у выдающихся физиков, в том числе у Энрико Ферми, который участвовал в Манхэттенском проекте по разработке атомной бомбы. Его дипломная работа была посвящена физике твердого тела, изучающей движение электронов в металлах, легированных неметаллическими элементами. Во время учебы он познакомился и женился на аспирантке-историке по имени Ирен Уайзман, на которой оставался женат до ее смерти в 2016 году.

Получив докторскую степень, Гуденаф проработал 24 года в лаборатории Линкольна, финансируемой Министерством обороны США, в Массачусетском технологическом институте. Его работа в 1950-х и 1960-х годах над соединениями металлов и кислорода способствовала развитию оперативной памяти, или оперативной памяти, которая служит центром краткосрочного доступа к данным компьютера.

По словам Сета Флетчера, автора книги о батареях под названием «Бутылочная молния», когда в 1976 году финансирование иссякло, он на короткое время рассмотрел возможность изучения солнечной энергетики в Иране, получив грант в размере 7 миллионов долларов от шаха. Но затем Гуденаф устроился главой кафедры неорганической химии в Оксфордском университете — еще одна должность, на которую он, казалось бы, на бумаге не подходил, поскольку никогда не изучал курсы химии в аспирантуре. Именно в Оксфорде он обратил свое внимание на батареи после того, как нефтяной кризис 1973 года пробудил в нем интерес к альтернативным формам энергии.

Все батареи, начиная с самой первой, изобретенной в 1799 году Алессандро Вольтой, состоят из трех компонентов: двух электродов, называемых анодом, и катода, а также электролита, который обеспечивает поток заряженных атомных частиц, называемых ионами, между ними. Литий — самый легкий металл во Вселенной, и батарея, в которой могут использоваться ионы лития, сможет хранить максимальное количество энергии в минимальном пространстве.

Ученый из Exxon по имени Стэнли Уиттингем в начале 1970-х годов разработал батарею, в которой использовался литий. Однако именно это желание сделать батареи более энергоемкими привело к тому, что батарея Уиттингема, в которой в качестве анода использовался металлический литий, а в качестве катода — сульфид титана, загорелась.

Помня о безопасности, Гуденаф обратился к соединениям, которые он изучал во время разработки оперативной памяти: оксидам. Работая с двумя аспирантами, он обнаружил, что оксид кобальта служит более качественным и безопасным катодом.