Der Materialwissenschaftler John Goodenough, der Pionier der Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien, starb am 25. Juni im Alter von 100. Goodenoughs Arbeit, die er in den 1970er und 1980er Jahren leitete, löste eine Revolution in der tragbaren Elektronik und bei Elektrofahrzeugen aus. Er wurde ausgezeichnet Aktie of den Nobelpreis für Chemie 2019, als er im Alter von 97 Jahren der älteste Nobelpreisträger aller Zeiten wurde.

Goodenough wurde am 25. Juli 1922 als Sohn amerikanischer Eltern in Jena, Deutschland, geboren und erhielt 1944 einen BS in Mathematik von der Yale University. Nachdem er während des Zweiten Weltkriegs als Meteorologe für die US-Armee gedient hatte, promovierte er dort in Physik Universität von Chicago im Jahr 1952.

Nach seiner Promotion ging Goodenough an das Lincoln Laboratory des Massachusetts Institute of Technology, wo er sich hauptsächlich mit Arbeitsspeichern für Computer beschäftigte. 1976 wechselte er an die Universität Oxford in Großbritannien, wo er die Entwicklung wiederaufladbarer Lithium-Ionen-Batterien leitete.

Eine Revolution vorantreiben

Stanley Whittingham von der Stanford University beschäftigte sich damals mit der Entwicklung neuer Energiesysteme, als er entdeckte, dass eine Batteriekathode aus Titandisulfid viele Lithiumionen von einer metallischen Lithiumanode aufnehmen kann.

Aufbauend auf dieser Erkenntnis entdeckte Goodenough 1979, dass aus Kobaltoxid eine noch leistungsfähigere Kathode hergestellt werden kann. Diese Arbeit zeigte, dass es möglich wäre, mit einer anderen Anode als metallischem Lithium eine hohe Dichte gespeicherter Energie zu erreichen.

Das Problem mit metallischem Lithium besteht darin, dass es zwar ein ausgezeichnetes Anodenmaterial ist, weil es leicht Elektronen abgibt, aber auch sehr reaktiv ist. Akira Yoshino von der Asahi Kasei Cooporation löste dieses Problem 1985, indem er eine Anode auf Kohlenstoffbasis entwickelte, die in der Lage ist, große Mengen an Lithiumionen zu absorbieren.

Durch diese Arbeit entfiel die Notwendigkeit, reaktives metallisches Lithium zu verwenden, und 1991 erschien die erste kommerzielle Lithium-Ionen-Batterie. Seitdem haben die Geräte eine Revolution in der tragbaren Elektronik und in Elektrofahrzeugen vorangetrieben. Für diese Arbeit erhielten Goodenough, Whittingham und Yoshino 2019 den Nobelpreis für Chemie.

Zurück in den USA

1986 kehrte Goodenough in die USA zurück und ging an die University of Texas in Austin, wo er für den Rest seiner Karriere bleiben sollte. Im Jahr 2006 gründete Goodenough die John B und Irene W Goodenough Endowed Research Fund in Engineering an der Uni.

Jenseits der Lithium-Ionen-Batterie

Goodenough ist Autor von acht Büchern, darunter  Magnetismus und die chemische Bindung, das 1963 veröffentlicht wurde. Er schrieb auch eine Autobiografie – Zeuge der Gnade – im Jahr 2008. Neben dem Nobelpreis erhielt Goodenough zahlreiche weitere Auszeichnungen, darunter den Japan-Preis im Jahr 2001, den Enrico Fermi Award (2009) und die US National Medal of Science (2011).

„Johns Vermächtnis als brillanter Wissenschaftler ist unermesslich – seine Entdeckungen haben das Leben von Milliarden Menschen auf der ganzen Welt verbessert“, sagt er Jay Hartzell, Präsident der University of Texas in Austin. „Er war in den vielen Jahrzehnten seiner Karriere führend auf dem neuesten Stand der wissenschaftlichen Forschung und hat nie aufgehört, nach innovativen Energiespeicherlösungen zu suchen.“

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• Quelle: https://physicsworld.com/a/john-goodenough-nobel-prize-winning-battery-pioneer-dies-aged-100/