Джон Гуденаф

Джон Гуденаф (англ. John Bannister Goodenough; 25 июля 1922, Йена, Германия — 25 июня 2023, Остин, Техас, США) — американский учёный в области физики твёрдого тела, материаловедения и электрохимии. Лауреат Нобелевской премии по химии 2019 года (совместно с Стэнли Уиттингемом и Акирой Ёсино) за разработку литий-ионных аккумуляторов. Гуденаф является одним из основоположников современной электрохимии твёрдого тела и создателем ключевых материалов, используемых в перезаряжаемых батареях. На момент получения Нобелевской премии он стал самым возрастным лауреатом в истории (97 лет).

Биография

Ранние годы и образование

Джон Баннистер Гуденаф родился 25 июля 1922 года в Йене (Германия) в семье американских родителей. Его отец, Эрвин Гуденаф, был профессором истории религии в Йельском университете. В 1923 году семья вернулась в США. Детство Гуденафа прошло в Нью-Хейвене (Коннектикут), где он учился в школе-интернате Гротон. В 1940 году поступил в Йельский университет, который окончил в 1944 году с дипломом бакалавра по математике. Во время Второй мировой войны служил в метеорологической службе Армии США.

Научная карьера

После войны Гуденаф поступил в аспирантуру Чикагского университета, где в 1952 году получил степень доктора философии (Ph.D.) по физике под руководством Кларенса Ценера. Его диссертация была посвящена магнитным свойствам оксидов переходных металлов. В 1952–1976 годах работал в Лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института (MIT), где занимался исследованиями в области магнетизма и диэлектрических материалов. В 1976 году перешёл в Оксфордский университет (Великобритания), где возглавил кафедру неорганической химии. В 1986 году переехал в Техасский университет в Остине (США), где работал профессором инженерных наук до конца жизни.

Научные достижения

Разработка литий-ионных аккумуляторов

Основной вклад Гуденафа в науку связан с созданием материалов для катодов литий-ионных аккумуляторов. В 1980 году, работая в Оксфорде, он предложил использовать диоксид кобальта-лития (LiCoO₂) в качестве катодного материала. Это открытие позволило значительно повысить энергоёмкость и стабильность батарей по сравнению с более ранними разработками Стэнли Уиттингема (1970-е годы). В 1985 году Гуденаф и его коллеги синтезировали литий-марганцевый шпинель (LiMn₂O₄), а в 1997 году — литий-железо-фосфат (LiFePO₄), который стал основой для безопасных и долговечных аккумуляторов, используемых в электромобилях и портативной электронике.

Магнетизм и физика твёрдого тела

До работ по батареям Гуденаф внёс существенный вклад в понимание магнетизма оксидов переходных металлов. Он разработал правила Гуденафа — Канамори (совместно с Джундзиро Канамори), которые описывают механизмы косвенного обмена между магнитными ионами через кислородные мостики. Эти правила стали фундаментальными для физики магнитных материалов.

Другие исследования

Гуденаф также занимался изучением сверхпроводимости, сегнетоэлектричества и ионной проводимости в твёрдых телах. Он является автором более 800 научных статей и нескольких монографий, включая книгу «Магнетизм и химическая связь» (1963).

Награды и признание

• Нобелевская премия по химии (2019, совместно с Уиттингемом и Ёсино) — за разработку литий-ионных аккумуляторов.
• Национальная медаль науки США (2011) — за вклад в материаловедение.
• Премия Чарльза Старка Дрейпера (2014) — за инженерные достижения.
• Премия Японии (2001) — за разработку катодных материалов.
• Премия Энрико Ферми (2009) — за исследования в области энергетики.
• Член Национальной академии наук США (с 2012), Лондонского королевского общества (с 2010) и других академий.

Личная жизнь и последние годы

Гуденаф был женат на Ирене Уайзмен (с 1951 года до её смерти в 2016 году). У них не было детей. До конца жизни он продолжал активную научную работу в Техасском университете, публикуя статьи и участвуя в конференциях. В 2023 году, за несколько недель до смерти, он представил новую работу по твёрдотельным батареям. Скончался 25 июня 2023 года в Остине в возрасте 100 лет.

Интересные факты

• Гуденаф страдал дислексией, что не помешало ему стать выдающимся учёным.
• В 2019 году, получая Нобелевскую премию, он отметил, что «работа ещё не закончена» и призвал к дальнейшим исследованиям в области аккумуляторов.
• В 2022 году, в свой 100-й день рождения, он опубликовал статью о перспективах натрий-ионных батарей.

Источники

• Goodenough, J. B. (2008). Witness to Grace: A Scientific Autobiography. PublishAmerica.
• Biographical memoirs of the National Academy of Sciences (2023).
• Пресс-релиз Нобелевского комитета по химии 2019 года.
• Статьи в журналах Nature, Science и Journal of the Electrochemical Society.