前言规则

《麻省理工学院科技评论》最近发表了一篇文章“70岁以上的7人”名单表彰七位年过七旬的创新者。约翰·古迪纳夫(John Goodenough)在20世纪50年代发明了随机存取存储器，在20世纪70年代发明了锂离子可充电电池，发现了磁性的几个基本规则，并在2012年为使用天然气的固体氧化物燃料电池确定了陶瓷阳极材料，他也榜上有名。这并不奇怪。更令人惊讶的是，92岁高龄的他并不是名单上最年长的创新者——这一荣誉属于诺贝尔奖得主、激光发明者查尔斯·汤斯(Charles Townes)，他在99岁高龄时仍然每天都要去实验室。

因此，尽管古迪纳夫仍然在工程学院担任教职，这令人印象深刻德克萨斯大学在美国，让他脱颖而出的不是他的年龄。相反，他的研究记录每天都让世界上几乎每个人受益，他还在过渡金属氧化物、锂离子电池、氧气渗透膜和燃料电池方面进行研究。

他广泛的研究兴趣使得很难给他贴上标签。一个药剂师吗?一个物理学家?用他自己的话说，他是一位“受过固态物理学训练的材料科学家，他与固态化学家和陶艺家合作，在材料工程、物理学和化学之间架起了一座桥梁”。

磁性研究

20世纪50年代，古迪纳夫在美国政府资助的麻省理工学院林肯实验室(MIT Lincoln Laboratory)工作时，制定了一些磁学基本规则，这是他对科学的第一个重大贡献。1955年，他提出了现在被称为古迪诺夫-卡纳莫里规则的理论。随后，Kanamori Junjiro在1959年对此进行了调整，因此出现了双枪管。这一规则有助于在定性水平上合理化广泛材料的磁性。

他正在研究磁力，目的是为数字计算机开发存储器。的林肯实验室第二次世界大战后由美国空军建立，用以发展防空系统。当他在1952年加入实验室时，该系统由集成雷达、通信和只有16 × 16位静电存储管的数字计算机组成。古迪纳夫与电气工程师一起开发了数字计算机第一个随机存取存储器(RAM)的铁磁存储器核心。

当他的团队完成了他们的记忆核项目，工作记忆开始成为现实时，古迪纳夫失去了一半的同事，这并不奇怪。但他在林肯实验室又待了20年。对于前12年，他专注于固体化学的基础研究，并写了两本具有里程碑意义的书:磁性和化学键出版于1963年金属氧化物（过渡的氧)出版于1973年。

能源危机

然后在20世纪70年代初，美国政府规定，像林肯实验室这样的联邦资助机构应该将他们的研究应用于特定的工程应用。任何对基础研究的支持都结束了。这恰好发生在第一次石油危机爆发之时。1972年，美国(和其他国家)实行汽油定量配给，开车的人在加油站排队。古迪纳夫明智地将注意力转向了能够实现节能、更有效的能量转换和电能存储的材料。

在被邀请参加福特汽车公司一个项目的评估小组后，他开始接触固体碱离子电解质和电池。福特(Ford)的研究人员正计划为电动汽车开发一种储能装置，他们发现β -氧化铝(一种坚硬的多晶陶瓷)中存在快速钠离子传导。传统电池由一个液体电解质和两个固体电极组成，但在1967年，福特团队开发了一种以熔融钠为阳极，熔融硫化合物为阴极，beta氧化铝陶瓷为电解质的NaS电池。

古迪纳夫开始关注钠离子导电性和能量储存。在其他项目中，他确定了几种支持快速钠离子导电性的框架结构。其中一个是Na_{1 + 3x}Zr₂(P_{1 -x}如果_xO₄）_3.后来被命名为Na超离子导体Nasicon。

大约在这个时候，林肯实验室再次改变了重点，只资助与空军直接相关的研究。这与古迪纳夫的计划不太相符，所以他开始计划离开。

梦幻尖塔之城”建

1975年，古迪纳夫受到英国皇家化学学会的邀请，成为他们的百年纪念讲师，这让他万博代理有机会访问几所英国大学。1976年，牛津大学邀请他领导他们的无机化学实验室。古迪纳夫的简历上没有什么化学反应，所以牛津大学做出了一个勇敢的决定。

他没有化学学位。1940年，在耶鲁大学的第一年，他接受的正规化学教育是定性化学的入门课程，他之所以选择这门课程，是因为他选择了文科学位(古典文学和数学)之外的理科课程是必修课。他唯一一次接触化学是1948年在芝加哥大学学习物理的有机化学课程。

古迪纳夫在战争结束前刚从他的第一个学位毕业，被征召成为一名陆军空军气象学家。他的任务是在战争期间向大西洋对岸派遣战术飞机之前提供所需的预报。当时高速气流还没有被发现，气象站也不多，来自英国的气象数据也经常被延迟。尽管如此，古迪纳夫还是计算出了对战争至关重要的航班的预计到达时间(ETAs)。有一次，他在纽芬兰斯蒂芬森的空军基地为艾森豪威尔将军(当时盟军的最高指挥官，诺曼底登陆日的准备工作)安排了一架航班，使他在到达时间前6分钟内安全抵达巴黎。

尽管美国空军希望古迪纳夫在战后继续担任气象学家，但古迪纳夫还是从亚速尔群岛返回美国，在芝加哥大学学习物理学。美国政府以多种方式支持退伍军人，包括资助他们上大学。在完成博士学位后，他得到了林肯实验室的一个职位。

虽然对于牛津大学无机化学教授来说，这并不是一个明显的开始，但固态化学家是需要的，古迪纳夫一直在林肯实验室与固态化学家合作。

古迪纳夫说，他是走后门进入化学领域的。在与固态化学家合作时，他在他们和工程师之间架起了一座桥梁，利用他们的专业知识设计实验，探索固态科学中的基本物理问题。

给他充电

继他在林肯实验室的电池工作之后，古迪纳夫在牛津的新家继续关注这一领域的进展。就在古迪纳夫前往牛津之前，斯坦利·惠廷汉姆他在这家能源公司工作埃克森美孚，在自然描述一种使用锂阳极和二硫化钛阴极的电池。该电池具有高能量密度，锂离子扩散到二硫化钛阴极是可逆的，使电池可充电。此外，二硫化钛具有特别快的锂离子扩散到晶格的速度。

埃克森在Li/LiClO的商业化过程中投入了大量资源₄/这₂电池。不幸的是，经过几次循环后，锂枝晶在强氧化的LiClO上生长₄液态电解质，电池短路，实验室爆炸。出于安全考虑，埃克森美孚放弃了这个项目，但古迪纳夫对此很感兴趣。

1979年，他证明，通过使用钴酸锂作为锂离子充电电池的阴极，可以用金属锂以外的阳极(考虑到金属锂倾向于形成枝晶，因此是要避免的)实现高密度储能。这一发现导致了富碳材料的发展，允许在锂离子电池中使用稳定和易于管理的负极。

古迪纳夫与牛津大学的同事们一起开发了用于锂离子电池阴极的层状和尖晶石氧化物，这使得无线革命和催化概念在室温和高温燃料电池上的氧化物电极反应成为可能。他的技术被用于索尼公司1991年推出的第一个商用锂离子电池。

含有这种正极材料的电池现在在全球范围内用于移动电话和其他便携式无线设备、电动工具、混合动力汽车、小型全电动汽车，以及越来越多地用于风能和太阳能的电能存储。

回家

加入牛津大学10年后，64岁的古迪纳夫开始考虑退休的问题。或者，至少，其他觊觎他牛津大学无机化学系主任职位的化学家开始考虑他的退休。令人高兴的是，与此同时，德克萨斯大学(University of Texas)邀请他回到美国，担任弗吉尼亚·H·科克雷尔(Virginia H Cockrell)工程学百年讲座主席。古迪纳夫决定是时候回到美国了，从那以后他就一直担任这个职位。

1986年，就在他抵达德克萨斯州时，铜氧化物中高温超导的发现被当时的诺贝尔奖得主报告了葛格·贝德诺兹和亚历克斯Müller．这一发现让gooden足够地想起了在过渡金属氧化物与钙钛矿相关结构的局部电子行为到流动(金属)电子行为的交叉中遇到的不寻常的物理性质，他在20世纪70年代在他的资金被撤回之前一直在林肯实验室研究这个问题。

这一发现的消息传出后，中国吉林大学的一位物理学教授请求古迪纳夫招收一名对上世纪70年代这项研究感兴趣的博士生。学生,剑士周他被适时邀请去研究氧化铜超导体。古迪纳夫非常感谢与这位“杰出的实验物理学家”的合作，他在25年后的今天仍然在他的实验室里。

周说，他很荣幸能在古迪纳夫的实验室工作，他在学生时代就受到了古迪纳夫的书的启发。但由于古迪纳夫刚到德克萨斯州，还在招募创建实验室所需的团队，周刚开始对周围的稀疏环境感到惊讶。周回忆说，当我来到他的实验室时，我有点失望，我以为那里会摆满复杂的仪器。他说:“约翰一如既往地鼓励我去做我认为重要的事情，建立我们今天的实验室。”“我们一直很享受了解大自然的秘密。约翰精力充沛;他对科学的热情深深影响了许多像我这样的科学家。他是一位伟大的导师和同事。”

可持续能源

任何认为古迪纳夫现在已经90多岁了，他可能会开始放松一些，花时间思考他过去的胜利的想法，显然是无稽之谈。他的大学简介目前列出了四个研究课题:过渡金属氧化物、锂离子电池、燃料电池和氧渗透膜。这些都是非常活跃的利益。

“在过渡金属氧化物中，我感兴趣的是关于它们电子性质的基本问题，”古迪纳夫说，“包括局部电子的远程和短程磁和轨道顺序，以及从局部到流动行为的转变。他说，这三个进一步的研究主题都有一个长期的目标:“(它们都)涉及电化学技术，以实现向可持续能源经济的过渡，摆脱对化石燃料的依赖。”在这些应用领域，他目前正在设计用于电动汽车和储存风能、太阳能和核能产生的电力的电化学电池，在可逆的固体氧化物燃料电池从水中产生氢气和碳中性发电。毫无疑问，古迪纳夫估计他目前每年发表大约20篇论文。

所有这些努力都没有白费。在众多奖项中，他获得了美国国家科学奖章,斯塔克·德雷柏奖和恩里科费米奖．当然，人们普遍认为他会获得诺贝尔奖，他的名字经常出现在预测名单上。他也有以他的名字命名的奖项，尤其是皇家sc奖约翰? B ?前言奖，表彰其在材料化学领域的杰出和持续贡献。

很难想象，古迪纳取得了如此辉煌的成就，怎么会有足够的时间从事业余爱好。但他一直对通过旅行了解其他文化有着浓厚的兴趣，现在依然如此。由于他只有92岁，他仍然喜欢在山上散步。

比阿·珀克斯，英国剑桥科普作家