诺奖解读 | 97岁古迪纳夫因锂电池获诺奖，他被卷入专利大战，还波及到上海的大学

北京时间10月9日下午5点45分，瑞典皇家科学院公布了2019年诺贝尔化学奖获奖者名单：美国化学家斯坦利·威廷汉姆、约翰·古迪纳夫以及日本化学家吉野彰，以表彰他们对锂离子电池开发的贡献。

锂离子电池终于得奖了！从几乎天天不能离手的手机、笔记本电脑，到被视为未来交通的电动汽车、航天设备，这项“让电能随身携带变成可能”的发明，给整个人类社会带来了巨大的变化。回溯将它带到人间的历程，这三位获奖者值得全人类为他们献上敬意。

摆脱电线羁绊，开启人类生活崭新时代

如果没有锂电池，手机、平板电脑、手提电脑就不可能像今天这样应用广泛——锂电池使很多耗电量较大电器设备摆脱了电线的羁绊，变得方便随身携带、长时间使用。

两个电极加上电解液，就构成了电池。然而，要让电池的性能不断提升，却需要科学家持之以恒地寻找新材料。

上世纪七十年代的石油危机使人们意识到化石燃料的不可持续，可以与清洁、再生能源对接的电力驱动才是未来的发展方向。于是，人们开始尝试研发各种新型电池，锂电池就是其中之一。

1976年，在美国埃克森美孚公司任职的威廷汉姆在美国《科学》杂志上发表论文，提出了锂离子电池的最初概念模型：二硫化钛与锂有望成为一种全新的电池系统——这两者之间的电化学反应非常迅速，且在环境温度下是可逆的。这表明我们可以给这种电池充电。

然而，当时每公斤售价1000美元的二硫化钛显然不适合用来生产大众使用的电池，而且还有恶臭与毒性，金属锂也很容易爆炸。于是这个项目的商用化被放弃。

令人兴奋的是，古迪纳夫研究团队在1980年找到了钴酸锂作为新型电池的阴极材料，现在全世界的便携电子设备都采用这种阴极。而吉野彰则与其同事找到聚乙炔作为阳极材料。利用钴酸锂和聚乙炔，吉野彰在1985年制造出了第一块现代锂电池。1991年，索尼与旭化成株式会社共同推出了第一块商业化的锂电池。

自那以后，一个崭新的时代到来了。随便拿起一件小巧的手持设备，这里面都有着今年诺贝尔化学奖的贡献。“发现适合做锂电池的材料，其实是一个漫长的过程。”吉野彰在接受诺奖揭晓现场的电话连线时说，他从1981年开始这项工作，直到1985年才完成，“这是一项受好奇心驱使的科研，最终惠及了整个人类”。

最高龄获奖者与中国的专利官司

以97岁的高龄获得诺贝尔奖，古迪纳夫刷新了诺奖得主的年龄最高纪录。此前的高龄获奖记录保持者是90岁获得2007年诺贝尔经济学奖的里奥尼德·赫维克兹。

“这真是不寻常的一天！我太惊讶了！这是我所有能说的，我太高兴了！”古迪纳夫得知得奖消息后，录制了一段小视频，“一早被诺贝尔奖叫醒太棒了！”其实，早在2010年左右，古迪纳夫就是每年诺奖预测的热门候选人，却一连“陪跑”多年，2016年他的好友甚至已经为他准备好了庆祝蛋糕，也还是没能如愿，不过他终于在有生之年等到了这个科学界的终极荣誉。

▲古迪纳夫在德州大学奥斯汀分校的实验室中

古迪纳夫有着颇具传奇色彩的一生。出身书香门第，父亲是美国耶鲁大学的教授，曾与杨振宁同学，是芝加哥大学物理系博士。他一生经历丰富，在美国麻省理工学院期间，受美国空军资助，研究过防空存储元件，石油危机时代开始关注能源存储。

在昨天诺奖揭晓的发布会上，人们关心古迪纳夫能否亲自出席今年12月的诺奖颁奖晚会。“他的名字似乎昭示着他的好运，不管做什么，总在开始不被人看好，却能笑到最后。”这是熟悉古迪纳夫的科研同道们的共识。就在第一代锂电池实现商用化之后，古迪纳夫还带领研究团队不断开发更好的锂电池。就在年逾九十之后，他又与同事构想起新一代超级电池……

然而，更具戏剧色彩的是围绕锂电池专利的激烈争斗。美国曾出版一本名为《专利战争》书籍，就记载了古迪纳夫所卷入的锂电池知识产权大战。

这场争斗甚至还波及到了中国。马紫峰教授介绍，磷酸铁锂是一种重要的锂电池阴极材料，古迪纳夫将相关专利卖给了一家加拿大公司。当时，马紫峰教授团队自主研发出了磷酸铁锂材料也申请了专利。这家加拿大公司就与马紫峰团队打起了官司，最终马紫峰团队证明了自己的创新点，并成功将古迪纳夫转让的这项专利在中国无效。“如今，中国已经成为世界上最大的磷酸铁锂生产国和应用国。”马紫峰说，为此他们的成果也成为我国首个获得国家级科技奖项的锂电池技术，“我们现在已经拥有七项相关专利”。

▲今年3月，威廷汉姆（前排左七）来绍兴开会

然而，低调谦和的威廷汉姆却与中国合作者保持着良好的合作关系。即使今年以来中美关系颇为紧张，他还是排除了许多困难，来到中国参加学术会议，并给中国同行不少支持。

作者：许琦敏
编辑：李晨琰
责任编辑：姜澎

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