宋傑與導師古迪納夫在一起。（圖片由宋傑提供）
■記者 譚明
10月9日，2019年諾貝爾化學獎揭曉。美國固體物理學家約翰·巴尼斯特·古迪納夫（John B. Goodenough）、英裔美國化學家斯坦利·威廷漢（Stanley Whittingham）和日本化學家吉野彰（Akira Yoshino）3人分享了今年度諾貝爾化學獎。其中約翰·巴尼斯特·古迪納夫今年已是97歲高齡。有趣的是，我市金富力新能源股份有限公司首席科學家宋傑恰好就是他的弟子。
日前，記者在位於常德經開區的金富力新能源股份有限公司見到了宋傑，和他一起暢聊了一番他的導師古迪納夫以及鋰電池。
（一）
宋傑畢業於廈門大學化學系電化學專業，是廈門大學理學博士。2010年，他進入美國得克薩斯州立大學奧斯汀分校做博士後研究，古迪納夫正是他的合作導師。
宋傑告訴記者，古迪納夫1922年7月出生，1943年畢業於耶魯大學，獲得數學學士學位。畢業後進入美國空軍，從事計算工作。二戰結束後，他作為老兵復員，進入芝加哥大學學習，獲得芝加哥大學物理學博士學位。畢業後，他進入了林肯實驗室工作，在這裡，他為數字計算機的隨機存取存儲器（RAM）的開發奠定了基礎。
上世紀70年代中期，他進入牛津大學，擔任教授和無機化學實驗室負責人。“也就是在這裡，他發現了鈷酸鋰材料的高密度能量儲存價值。”宋傑說，古迪納夫是鋰電池的“開山鼻祖”，不過在當時，他的理論的商業價值並沒有引起廣泛關注。直到上世紀80年代末期，日本索尼公司將鈷酸鋰跟石墨負極做成了鋰離子電池，鋰離子電池的價值才凸顯出來。“這項工作是日本化學家吉野彰基於古迪納夫的理論與發現完成的。”
宋傑說，古迪納夫在上世紀80年代中期離開牛津大學，來到美國得克薩斯州立大學奧斯汀分校工作至今。在他的印象裡，古迪納夫是一位簡樸、隨和、為人低調的科學家。“他是美國科學院院士、工程院院士，卻沒有一點架子，在他的組裡，只要有想法，都會得到他的大力支持。”
（二）
宋傑說，鋰電池的出現，把能源變成了可便攜的能源，為之後電子數碼、電動汽車等產品的飛速發展提供了可能，並因此改變了人類的生活方式。“所以，此次諾獎對古迪納夫的頒獎詞就談到，他‘創造了一個可充電的世界’。”
宋傑說，此次3位科學家因“鋰電池”而獲得諾獎，是對他們科學研究的肯定，也是對“鋰電池”本身的肯定。近年來，數碼技術高速發展，鋰電池的應用也是功不可沒，電動新能源汽車，更是得益於鋰電池技術的發展。“在全球環境問題緊迫的當下，動力電池應用於電動汽車，對緩解這一問題起到了很大的作用。”
宋傑坦言，確實有人質疑電動汽車運用對環境的改善功效問題。有研究機構對電動汽車進行了從採礦到材料到電池再到應用和回收的全壽命碳排放研究，得出的結論是碳排放與燃油車沒有太大的差別。“但是，這是基於火電等礦物能源發電的結論，如果是風電、水電、光伏等清潔電源呢？不僅如此，電動汽車的優勢還有排放轉移，消減了汙染物的集中排放，更有利於改善人居環境。”
宋傑說，至於公眾所擔心的廢電池汙染，其實只要建立完備的回收機制，汙染就可以降到最低。“電池，尤其是動力電池，原材料回收價值相當高，有較大的經濟驅動力。目前這方面的工作正在進行。”
（三）
宋傑2010年進入古迪納夫的科研團隊時，古迪納夫仍然在進行電池材料的研究。“他近階段主攻的是固態電解質的研究。”宋傑說，現在電池使用的是液態電解質，比固態電解質安全性能低。“此前發生的某品牌手機爆炸、某電動汽車事故後爆燃，都與液態電解質有關。”
宋傑告訴記者，如果解決了固態電解質的問題，電池的安全性就會上一個臺階。“相較於液態電解質，固態電解質的離子電導率偏低。找到更合適的材料，解決固態電解質離子電導率的問題，是古迪納夫目前的研究方向。”
宋傑說，目前對電池的研究，除了安全性外，還有能量儲存密度以及快充的問題。“其實落腳點依然是安全，要在快充和高儲存密度的情況下，確保電池以及充電設備、電網的安全。”
2014年，宋傑在古迪納夫科研團隊的博士後研究結束，他前往麻省理工學院做訪問科學家。2019年回國後，宋傑成為湖南金富力新能源股份有限公司的首席科學家。這些年，他在電池正極材料的研究上也取得了一些成就，發表了多篇高質量研究論文，擁有多項中、美髮明專利，還參與編寫了固態電池手冊（第二版）。
“金富力公司從事的是鋰電池正極材料研發、生產及銷售，我們的主要產品是鎳鈷錳酸鋰三元正極材料，主要應用在動力電池、數碼電池、儲能電池等領域。”宋傑介紹，公司主要的客戶包括比亞迪、銀隆新能源、塔菲爾、哈爾濱光宇等企業。“目前，公司發展態勢良好，正準備登陸中國資本市場。”
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