1976年，埃克森申請了世界上第一個鋰電池的發(fā)明專利，但卻沒有從中受益，因為這家公司沒有為這項偉大的發(fā)明找到任何產(chǎn)業(yè)化的價值。由于正極材料使用硫化鈦的電化學(xué)屬性極不穩(wěn)定，導(dǎo)致電池在充電過程中非常容易起火爆炸，并且在反復(fù)充放電的過程中，電池內(nèi)部材料會分解破碎，衰減極快。

不過這并不影響惠廷漢姆由此獲得極高的聲譽，并就此奠定在圈內(nèi)的江湖地位。在惠廷漢姆英年得志的時候，故事的大主角約翰·班尼斯特·古迪納夫(JohnBannisterGoodenough)先生已經(jīng)54歲了，這位30歲才畢業(yè)的物理學(xué)博士被前輩評判為不會在學(xué)界有什么前途了。

在天才輩出的科技圈，歷來都是要講天賦的。伽利略17歲發(fā)現(xiàn)鐘擺原理;牛頓20歲創(chuàng)立微積分，24歲提出萬有引力定律;提出相對論那年愛因斯坦才26歲;創(chuàng)立并完善量子理論的時候，海森堡和費米24歲、泡利25歲、狄拉克25歲、薛定諤是最大器晚成的，那年36歲。

30歲才拿博士，開玩笑呢?

1976年，在麻省理工的林肯實驗室做了若干年不算太得志的研究員之后，古迪納夫抓住一個機會去到英國，在牛津大學(xué)的無機化學(xué)實驗室擔任主任。這位只修過兩門化學(xué)課程的物理學(xué)博士，沒有想到他事業(yè)真正的開端會是在這里，更沒想到的是會是在電化學(xué)領(lǐng)域。

叁

惠廷漢姆的發(fā)明讓業(yè)界振奮，但充電燃燒和內(nèi)部粉碎又極大地困擾著他們。古迪納夫是這其中的一員，但他的思維卻超越了同行們的思維框架。

古迪納夫推斷，惠廷漢姆采用了硫化鈦作為儲存鋰離子的正極材料，但充電時鋰離子會一直朝著負極方向轉(zhuǎn)移，當離開正極的鋰離子達到一定數(shù)量之時，硫化鈦正極材料會因為被掏空而自我坍塌，那么解決問題的關(guān)鍵就是尋找一種更加堅固的物質(zhì)來取代硫化鈦了。

古迪納夫?qū)⒛繕随i定在了金屬氧化物(大方向正確是多么的重要!)他和兩名博士后助手系統(tǒng)性地圍繞著元素周期表進行探索，解析不同的金屬元素和氧元素的結(jié)合來查明在什么電位下鋰離子可以從這些氧化物中脫出，并且一點一點地摸索出在它們崩潰前能從其中抽出多少鋰離子。

直到1980年，也就是四年之后，古迪納夫終于確定了最佳材料是鈷，一種遍布非洲中南部的銀白色金屬。鈷和鋰的氧化物可以在4伏的電壓下支持半數(shù)的鋰離子脫出而不坍塌，這對于充電電池來說，足夠了。

用于可充電鋰離子電池正極的鈷酸鋰，其性能遠遠優(yōu)于當時的任何材料，使用鈷酸鋰做正極材料的電池，是市場上任何同類電池載電量的幾倍，由此人類的電池技術(shù)終于向前邁出了實質(zhì)性的一大步。如何評價古迪納夫的歷史性貢獻呢?看看你的手機，還有此刻正在使用的筆記本電腦，以及你手邊有的又沒有的一切你能想到的便攜式設(shè)備，為它們提供動力的全部都是鈷酸鋰電池。

哦對了，當年特斯拉的第一款汽車產(chǎn)品Roadster，用的也是鈷酸鋰。

今天，鈷酸鋰電池幾乎出現(xiàn)在這個世界上幾乎所有的移動產(chǎn)品里面，但是無論是牛津還是古迪納夫，卻都沒有從中賺得一分錢。原因是對于這項日后注定要改變世界的發(fā)明，牛津大學(xué)居然一點都不感冒。古迪納夫向牛津大學(xué)進行專利申報的時候，后者認為這只是一項沒有多大市場應(yīng)用前景的簡單科研成果，甚至拒絕為其申請專利!

而古迪納夫也一向?qū)ι虡I(yè)提不起一絲興趣，但他又感覺將這項成果應(yīng)該會對產(chǎn)業(yè)有所用處，扔在實驗室里落灰有點可惜，于是就以極低的價格將這項技術(shù)的版權(quán)轉(zhuǎn)售給了英國原子能科學(xué)研究中心，一家歸屬于英國原子能管理局的政府實驗室。

古迪納夫參加過二戰(zhàn)，也許生死早已看淡，錢財名利也就更是身外之物了。當然，這也就為他在日后陷入一系列專利戰(zhàn)爭，埋下了深深的伏筆。

頗為諷刺的是，2010年11月的時候，英國皇家化學(xué)會在牛津大學(xué)當年的化學(xué)實驗室的外墻上設(shè)立了一塊藍色牌匾，紀念這里為電池事業(yè)作出的偉大貢獻，古迪納夫排在第一位。

如果沒有鈷酸鋰會怎樣?舉個最簡單不過的例子，還記得上個世紀80年代中國第一批土豪手里握著的大哥大吧，那像一塊板磚一樣的手機為什么會那么大那么重?就是因為沒有用到鈷酸鋰。為什么在80年代鈷酸鋰電池沒有被迅速地產(chǎn)業(yè)化，這是因為還有一個亟待解決的問題：電池負極。

當時鋰電池的負極材料使用的還是鋰金屬，用鋰金屬作負極的電池可以提供相當高的能量密度。但是這種鋰電池又存在著很大的問題，一來金屬鋰會和有機電解液發(fā)生反應(yīng)，使負極材料逐漸粉末化直至最終失去活性，二來電池在充放電過程中內(nèi)部會生長出鋰枝晶，從而有可能刺穿隔膜導(dǎo)致電池發(fā)生短路甚至燃燒爆炸。

在鈷酸鋰誕生之后的十年之間里，鋰離子電池發(fā)展進程異常緩慢最主要原因就是沒有找到合適的負極材料。有研究人員試圖通過使用鋰和其它金屬的合金或者化合物來代替金屬鋰，但是發(fā)現(xiàn)在充放電循環(huán)中鋰合金會發(fā)生體積變化導(dǎo)致電池容量很快衰減。

問題非常棘手，日本人，該你們上場了。

日本的電子電器業(yè)巨頭索尼公司同樣對電池技術(shù)保持著極大的興趣，從80年代就開始著手研發(fā)布局，并密切關(guān)注全球動態(tài)。沒有資料顯示索尼是何時從何人手中拿到鈷酸鋰這項技術(shù)的，但可以確定的是這項被英國人束之高閣的技術(shù)在日本人那里卻如同至寶。

這一頁將被寫進歷史：1991年索尼發(fā)布了人類歷史上第一個商用鋰離子電池，這家公司把幾節(jié)鈷酸鋰18650圓柱形鋰電池裝進最新款的CCD-TR1攝像機里的時候，整個世界的消費類電子產(chǎn)品的面貌從此將被徹底改寫。

做出了決定性貢獻的是吉野彰(AkiraYoshino)，他開創(chuàng)性的用碳(石墨)代替金屬鋰作為鋰電池的負極，結(jié)合鈷酸鋰正極，從根本上改善了鋰電池的容量、循環(huán)壽命，以及降低了成本，為鋰電池的成功產(chǎn)業(yè)化助推了最后一把力。

題外話，80年代末和索尼就鋰電池商業(yè)化展開激烈競爭的是另一家日本化學(xué)和材料巨頭旭化成公司，只可惜晚了一步。但在1992年，旭化成就和東芝成立了合資公司，開辟了鋰電池業(yè)務(wù)。