我們今天能用著刷著智能手機、聽著真無線耳機、吃著電動車送來的外賣宅家度日，還得感謝三位諾貝爾化學獎得主——邁克爾·斯坦利·惠廷漢姆(Michael Stanley Whittingham)、約翰·班尼斯特·古迪納夫(John Bannister Goodenough)、吉野彰(Akira Yoshino)。

約翰·班尼斯特·古迪納夫

今年98歲高齡的“足夠好先生”——約翰·班尼斯特·古迪納夫(John Bannister Goodenough)，其實從54歲才開始研發電池。古迪納夫博士是鋰電池領域最大的功臣，三大鋰電池正極材料(鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰)都是他帶領的團隊找出來的，其中鈷酸鋰誕生在1980年，使用石墨為陽極并解決了“鋰枝晶”現象。

足夠好先生的傳奇一生

30歲才剛剛摸著科研領域的大門，入了行。二戰結束后，足夠好先生覺得自己的人生又要重新開始了。于是他去報考了芝加哥大學物理系。入學時朋友對他說：“你去了能干什么，人家比你早十幾二十年就在做研究了”，足夠好先生堅信自己可以，最終在30歲取得了芝加哥大學物理學博士學位。

54歲才開始鋰電池的研究;54歲的約翰到英國牛津大學任教。在這里工作十年。57歲時他研究出了鈷酸鋰，解決了早期鋰電池的爆炸問題，使鋰電池的擴大運用成為了可能。

64歲不肯退休開始新的挑戰;他得知牛津大學的教授會在65歲被強制退休，為了不退休，他在64歲時跑路，去到得克薩斯州繼續研究。

75歲又一次為全人類做了貢獻;他提出碳酸鐵鋰材料，這種材料比之前的更便宜，也完全無毒。而這項研究成為了電動汽車時代的重要基礎。

90歲再次挑戰：90歲高齡的足夠好先生又開始研究固態電池。當人們質疑他的身體時，他說：“我只有90歲，有的是時間。”

97歲成為最高齡的諾貝爾獎獲得者。

足夠好先生 × 索尼 = 宇宙最強大腦

古迪納夫的研究團隊進行了長達4年的研究，終于發現了一種名為鈷酸鋰的新材料。

鈷酸鋰為一種層狀材料，兩個由鈷和氧原子緊密結合形成的正八面體“平板”，可以把鋰原子層鑲嵌在其中。這樣的一種特殊結構，可以使得鋰原子在鈷酸鋰晶體中快速地移動。是一種安全系數很高的電極材料，并且還可以提高電池的使用電壓，從而可以提升電池的儲電量。

鈷酸鋰晶體結構(白色圓球表示鋰原子，紅色圓球表示氧原子，藍色圓球表示鈷原子)

因為鈷酸鋰方案過于前沿，在當年堪稱癡人說夢(連古迪納夫博士的母校牛津大學都不理他了)。這世界只有瘋子會欣賞瘋子，而這個投錢的“瘋子”是日本索尼。索尼找出了第一種可量產化的鋰離子電池方案，并在1991年將其投入市場。

不接受反駁，因為當今遍布全球各產業的鋰離子電池運用就是從這里開始的，而在鋰離子電池之前，沒有任何一款電池可以同時做到：1、工作電壓高2、體積小重量低3、無記憶效應4、自放電少5、能量密度高6、循環壽命較長。

后來，他還發現了磷酸鐵鋰電極新材料，在低成本和穩定性方面具有更大的優勢。

可以說，古迪納夫博士的鋰離子電池技術塑造了現代人的生活方式。

邁克爾·斯坦利·惠廷漢姆

邁克爾·斯坦利·惠廷漢姆(Michael Stanley Whittingham)從第一次石油危機(20世紀70年代)開始投入電池科技研發，他指明了“鋰嵌入”技術路線，提升了充放電反應的可逆性，提升了安全性，是給我們帶來宅家福利的“鋰電之父”。

1941年出生于英國諾丁漢，英國化學家，鋰離子電池發明者，紐約州立大學旗下賓漢頓大學材料研究所和材料科學與工程項目研究所主管。

石油危機引發的新能源開發項目

惠廷漢姆與鋰電的緣分要從20世紀70年代的石油危機說起。接連石油短缺，對包括美國在內的發達國家造成嚴重影響。當時的輿論流行著一種論調：一旦石油用光了，人類該怎么辦?

1972年，美國著名的石油公司埃克森(如今的埃克森美孚)做了一個決定，那就是挑選最頂尖的人才，來開發代替化石燃料的新能源及其存儲方式。其中一人就是剛從斯坦福大學畢業的惠廷漢姆。

惠廷漢姆1967年從英國牛津大學博士畢業后，來到斯坦福攻讀博士后。他師從固態電化學領域的專家羅伯特·希金斯，但他所屬的部門卻是材料學。當時在歐洲，固態化學是一個重點研究方向，但在美國，這方面的專家掰著手指頭也能數得出來。

1971年，他發表了一篇固態快離子傳輸的論文，贏得了電化學學會青年作者獎。這篇論文讓他獲得了埃克森石油公司的青睞。

奠定了“鋰離子電池”的基礎

當時，惠廷漢姆已經拿到了在康奈爾大學執教的工作，但埃克森公司為他開出的條件，大概是個科學家都不會拒絕。“你實驗想要什么就能拿到什么，一周之內保證送到;錢根本不是問題。”惠廷漢姆說，埃克森公司像投資石油鉆探一樣投資他的實驗室。公司對他的期待是，五個點子里只要有一個能有回報即可。

惠廷漢姆加入埃克森美孚研究小組，開始研究鉭二硫化物。他們發現，通過在二硫化鉭片之間嵌入不同的原子或分子，它們可以改變超導轉變溫度。鉀化合物顯示出最高的超導性。他意識到這種化合物非常穩定，不像鉀金屬，因此反應必須耗費大量能量。

這表明這種嵌入反應可能用于電能存儲。惠廷漢姆：我們研究了鋰和鈉，而不是鉀，因為事實證明鉀是非常危險的。我們還研究了二硫化鈦，因為它們的重量比鉭輕，而且是良好的電子導體。

當時有家日本公司生產了氟化碳電池，用于魚漂上，晚上釣魚好看得見 ，這是一次性原電池，這是鋰電池的興趣開始 。

惠廷漢姆在多種金屬中尋找超導體，最終選中了二硫化鈦，在鋰離子電池中開發出了一種創新的陰極。從分子水平來說，它具有可能容納、嵌入鋰離子的空間。于是，在1972年年末，埃克森公司就開發出了鋰離子電池原型“45Ah”，并在次年拿到了專利。

1988年惠廷漢姆加入紐約州立大學賓漢姆頓校區，擔任化學教授，開辦材料化學學術課程。

當時日本的一些公司，特別是索尼，在鋰可充電電池的商業化方面取得了很大進展，當惠廷漢姆重返電池研究領域時，日本的領先優勢正在成為主導，體現在大量專利中。

惠廷漢姆小組在新材料的水熱合成方面做出了巨大的努力，最初是釩化合物，然后使用這種技術制造陰極材料，目前正在蒙特利爾的Phostech / Sud-Chimie商業上用于制造磷酸鐵鋰，該小組還對橄欖石陰極和新的錫基陽極有了基本的了解。

他于2007年共同主持了美國能源部的化學能源儲存研究，現任斯托尼布魯克大學能源前沿研究中心東北化學能源儲存中心主任。該中心的目標是對鋰電池中的電極反應進行基本了解。沒有這樣的理解，永遠不會 滿足能量儲存的最終限制。該中心包括來自全國各地的頂尖科學家，包括麻省理工學院，劍橋大學，伯克 利大學和密歇根大學。

作為鋰離子電池之父，Whittingham于2004年獲得電化學學會電池研究獎，并因其對鋰電池科學與技術的 貢獻而于2006年當選為研究員。2010年，他被授予美國化學學會 - 化學科學成就NERM獎，以及 GreentechMedia前40名創新者，為推動綠色技術做出貢獻。2012年，他獲得了國際電池協會頒發的 Yeager獎，以表彰他對鋰電池的終生貢獻。2015年，他因電池壽命貢獻而獲得NAAbatt獎。2019年，獲得諾貝爾化學獎。

吉野彰

吉野彰(Akira Yoshino)也是神人一位，吉野教授在1983年開發出鋰離子電池原型，最終確立了現代鋰離子電池基本框架的。這位日本老頭子喜歡去風俗店，在二十多年前就跟媽媽桑夸下海口說他會拿到諾貝爾獎的。

都說“男人的嘴，騙鬼的人”，然而他真的拿到了諾獎……

考古與化學的轉化

吉野彰出生于日本大阪府吹田市，在府立北野高中就讀時曾協助遺跡發掘，考入京都大學后也加入了考古學研究會。

吉野彰還參與了已成為史跡公園的京都市樫原廢寺的發掘工作，他撰寫的發掘調查報告已被收藏于日本國會圖書館。

小學四年級時，班主任為他推薦了英國化學家法拉第所著的《蠟燭的故事》。吉野彰開始好奇“蠟燭為什么會燃燒?為什么火焰是黃色的?”書上的這些問題，讓還是孩子的吉野彰內心感到化學非常有趣，并喜歡上化學。

因為喜歡化學，吉野彰經常利用身邊的材料做實驗，比如曾把清洗廁所的鹽酸潑在撿來的鐵塊上，看到產生很多白色的泡沫，感覺很有意思。

確立了現代鋰離子電池基本框架

后來進入旭化成公司工作，他的早期任務并非開發新型電池，而是研究另一位日本化學家白川英樹開發的導電性高分子聚合物聚乙炔的業務應用。

在同一時期，鋰電池研究也走上發展的軌道。惠廷漢姆在1970年代發現了鋰離子電池的基本原理。基于這一發現，古迪納夫致力于鋰電池正極的開發，并于1980年代發布了鈷酸鋰的相關研究成果。在研究的過程中，吉野彰也感覺手頭的一些成果“好像可以用于電池的負極材料”。之后，他開始尋找與之配對的正極材料，并應用了古迪納夫的研究成果。

但是聚乙炔與鈷酸鋰相配合制作的電池很難實現小型化。吉野為此改變了方針，決定將碳材料用于負極，在旭化成公司內部也剛好有不錯的材料。由此，鋰電池的原型正式確立，吉野彰在1985年取得了有關專利。

1991年，吉野彰與古迪納夫合作發明的鋰離子電池被索尼公司推向市場，標志著鋰離子電池的大規模使用。兩人也因此結下了深厚友誼。此后，吉野彰每年都會去美國拜訪古迪納夫。回顧歷史，吉野彰說：“電池技術是復雜又困難的學科交叉領域，它的發展需要多方面的專家。在我看來，鋰離子電池是集體智慧的成果。”

吉野彰在日本接受媒體采訪時表示，與古迪納夫相比，自己還算是個孩子。在兩人的長期合作中，“他就像對待自己的兒子一樣，很好地照顧我”。此外，吉野彰也稱贊古迪納夫近百歲高齡仍然堅持科研。

三位的出生年份分別是1922年、1941年、1948年，無論是古稀老人還是期頤老人，都沒有停下科研的步伐，足夠好先生曾說說：“我只有九十幾歲，有的是時間。”以后還會有怎樣的新發現?

三位鋰電前輩為現在鋰電行業的發展打下了基礎，現在的研究都是站在了巨人的肩膀上，在未來鋰電會有怎樣的發展?走向如何?我們翹首以待。