追溯历史：锂电池专利的战争(2)

1976年，埃克森申请了世界上第一个锂电池的发明专利，但却没有从中受益，因为这家公司没有为这项伟大的发明找到任何产业化的价值。由于正极材料使用硫化钛的电化学属性极不稳定，导致电池在充电过程中非常容易起火爆炸，并且在反复充放电的过程中，电池内部材料会分解破碎，衰减极快。

不过这并不影响惠廷汉姆由此获得极高的声誉，并就此奠定在圈内的江湖地位。在惠廷汉姆英年得志的时候，故事的大主角约翰·班尼斯特·古迪纳夫(JohnBannisterGoodenough)先生已经54岁了，这位30岁才毕业的物理学博士被前辈评判为不会在学界有什么前途了。

在天才辈出的科技圈，历来都是要讲天赋的。伽利略17岁发现钟摆原理;牛顿20岁创立微积分，24岁提出万有引力定律;提出相对论那年爱因斯坦才26岁;创立并完善量子理论的时候，海森堡和费米24岁、泡利25岁、狄拉克25岁、薛定谔是最大器晚成的，那年36岁。

30岁才拿博士，开玩笑呢?

1976年，在麻省理工的林肯实验室做了若干年不算太得志的研究员之后，古迪纳夫抓住一个机会去到英国，在牛津大学的无机化学实验室担任主任。这位只修过两门化学课程的物理学博士，没有想到他事业真正的开端会是在这里，更没想到的是会是在电化学领域。

叁

惠廷汉姆的发明让业界振奋，但充电燃烧和内部粉碎又极大地困扰着他们。古迪纳夫是这其中的一员，但他的思维却超越了同行们的思维框架。

古迪纳夫推断，惠廷汉姆采用了硫化钛作为储存锂离子的正极材料，但充电时锂离子会一直朝着负极方向转移，当离开正极的锂离子达到一定数量之时，硫化钛正极材料会因为被掏空而自我坍塌，那么解决问题的关键就是寻找一种更加坚固的物质来取代硫化钛了。

古迪纳夫将目标锁定在了金属氧化物(大方向正确是多么的重要!)他和两名博士后助手系统性地围绕着元素周期表进行探索，解析不同的金属元素和氧元素的结合来查明在什么电位下锂离子可以从这些氧化物中脱出，并且一点一点地摸索出在它们崩溃前能从其中抽出多少锂离子。

直到1980年，也就是四年之后，古迪纳夫终于确定了最佳材料是钴，一种遍布非洲中南部的银白色金属。钴和锂的氧化物可以在4伏的电压下支持半数的锂离子脱出而不坍塌，这对于充电电池来说，足够了。

用于可充电锂离子电池正极的钴酸锂，其性能远远优于当时的任何材料，使用钴酸锂做正极材料的电池，是市场上任何同类电池载电量的几倍，由此人类的电池技术终于向前迈出了实质性的一大步。如何评价古迪纳夫的历史性贡献呢?看看你的手机，还有此刻正在使用的笔记本电脑，以及你手边有的又没有的一切你能想到的便携式设备，为它们提供动力的全部都是钴酸锂电池。

哦对了，当年特斯拉的第一款汽车产品Roadster，用的也是钴酸锂。

今天，钴酸锂电池几乎出现在这个世界上几乎所有的移动产品里面，但是无论是牛津还是古迪纳夫，却都没有从中赚得一分钱。原因是对于这项日后注定要改变世界的发明，牛津大学居然一点都不感冒。古迪纳夫向牛津大学进行专利申报的时候，后者认为这只是一项没有多大市场应用前景的简单科研成果，甚至拒绝为其申请专利!

而古迪纳夫也一向对商业提不起一丝兴趣，但他又感觉将这项成果应该会对产业有所用处，扔在实验室里落灰有点可惜，于是就以极低的价格将这项技术的版权转售给了英国原子能科学研究中心，一家归属于英国原子能管理局的政府实验室。

古迪纳夫参加过二战，也许生死早已看淡，钱财名利也就更是身外之物了。当然，这也就为他在日后陷入一系列专利战争，埋下了深深的伏笔。

颇为讽刺的是，2010年11月的时候，英国皇家化学会在牛津大学当年的化学实验室的外墙上设立了一块蓝色牌匾，纪念这里为电池事业作出的伟大贡献，古迪纳夫排在第一位。

如果没有钴酸锂会怎样?举个最简单不过的例子，还记得上个世纪80年代中国第一批土豪手里握着的大哥大吧，那像一块板砖一样的手机为什么会那么大那么重?就是因为没有用到钴酸锂。为什么在80年代钴酸锂电池没有被迅速地产业化，这是因为还有一个亟待解决的问题：电池负极。

当时锂电池的负极材料使用的还是锂金属，用锂金属作负极的电池可以提供相当高的能量密度。但是这种锂电池又存在着很大的问题，一来金属锂会和有机电解液发生反应，使负极材料逐渐粉末化直至最终失去活性，二来电池在充放电过程中内部会生长出锂枝晶，从而有可能刺穿隔膜导致电池发生短路甚至燃烧爆炸。

在钴酸锂诞生之后的十年之间里，锂离子电池发展进程异常缓慢最主要原因就是没有找到合适的负极材料。有研究人员试图通过使用锂和其它金属的合金或者化合物来代替金属锂，但是发现在充放电循环中锂合金会发生体积变化导致电池容量很快衰减。

问题非常棘手，日本人，该你们上场了。

日本的电子电器业巨头索尼公司同样对电池技术保持着极大的兴趣，从80年代就开始着手研发布局，并密切关注全球动态。没有资料显示索尼是何时从何人手中拿到钴酸锂这项技术的，但可以确定的是这项被英国人束之高阁的技术在日本人那里却如同至宝。

这一页将被写进历史：1991年索尼发布了人类历史上第一个商用锂离子电池，这家公司把几节钴酸锂18650圆柱形锂电池装进最新款的CCD-TR1摄像机里的时候，整个世界的消费类电子产品的面貌从此将被彻底改写。

做出了决定性贡献的是吉野彰(AkiraYoshino)，他开创性的用碳(石墨)代替金属锂作为锂电池的负极，结合钴酸锂正极，从根本上改善了锂电池的容量、循环寿命，以及降低了成本，为锂电池的成功产业化助推了最后一把力。

题外话，80年代末和索尼就锂电池商业化展开激烈竞争的是另一家日本化学和材料巨头旭化成公司，只可惜晚了一步。但在1992年，旭化成就和东芝成立了合资公司，开辟了锂电池业务。