존 구디너프(John Goodenough), 리튬

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휴대폰부터 전기 자동차까지 일상 기기에 전원을 공급하는 리튬 이온 배터리를 발명한 존 B. 굿이너프(John B. Goodenough)가 텍사스주 오스틴에 있는 생활 보조 시설에서 세상을 떠났습니다. 다음 달이면 Goodenough는 그의 101번째 생일을 축하하게 됩니다.

1922년 7월 25일 독일 예나에서 태어난 Goodenough는 Erwin Goodenough와 Helen Goodenough의 네 자녀 중 둘째였습니다. 존 구디너프(John Goodenough)는 어렸을 때 그의 아버지가 예일대에서 비교종교학 교수직을 수락했지만 지역 초등학교에서 진단되지 않은 난독증으로 어려움을 겪은 후 미국으로 왔습니다.

10대 때 그는 영어에 대한 자신의 약점을 보완하기 위해 라틴어와 그리스어를 선택했고 매사추세츠의 그로튼 학교에서 수학에 집중했습니다. 그 후 그는 예일대에서 장학금을 받았고, 그곳에서 수학을 선택하고 이 교육비를 지불하기 위해 여러 가지 일을 했습니다. 1943년에 Goodenough는 육군 공군에서 현역 복무하도록 소집되었습니다. 그는 시카고 대학에서 물리학을 공부하기 위한 장학금을 받았고 그곳에서 석사와 박사 학위를 취득했습니다.

경력 초기에 Goodenough는 MIT 링컨 연구소에서 컴퓨터에 RAM(Random Access Memory)을 사용하기 위한 토대를 마련하는 일을 했습니다. 그러나 프로젝트에 대한 연방 자금이 고갈되자 Goodenough는 화학 실험실을 가르치기 위해 옥스포드로 이사하고 배터리 작업을 시작했습니다.

비슷한 시기에 Exxonn은 리튬을 양극으로, 이황화티타늄을 음극으로 사용한 영국의 화학자 Stanley Whittingham이 제작한 최초의 충전식 배터리에 대한 특허를 취득했습니다. Whittingham 배터리는 고전압을 생성했지만 과충전되면 화재가 발생하거나 폭발했습니다.

Black_Kira/아이스톡

Goodenough의 천재성은 음극에 리튬과 산화 코발트 층을 사용하여 리튬 이온이 흐를 수 있는 포켓을 만들고 배터리가 덜 휘발성이 되도록 만드는 것이었습니다. 4년의 노력 끝에 이 발명이 가능해졌습니다. 그럼에도 불구하고 옥스포드 대학은 특허에 관심이 없었고, 그 권리는 영국의 원자력 연구 기관에 넘겨졌습니다.

한편, 일본의 요시노 아키라(Akira Yoshino)는 흑연 탄소를 사용하고 순수 리튬을 제거하여 배터리 양극 설계를 개선했습니다. 대신에 보다 안전한 리튬이온만을 사용하였습니다.

1991년 소니는 Goodenough의 양극과 Yoshino의 양극을 결합하여 세계 최초의 리튬 이온(Li-ion) 배터리를 만들었습니다. 이 배터리는 수년에 걸쳐 휴대용 기기와 전기 자동차에 전원을 공급하기 위해 더욱 개선되었습니다.

그의 기여는 특허를 받은 적이 없기 때문에 Goodenough는 그의 작품이 전 세계 거의 모든 가정에서 사용되고 있음에도 불구하고 그의 작품에 대한 로열티를 전혀 받지 못했습니다. 2019년 구디너프는 97세의 나이로 휘팅엄, 요시노와 함께 90만 달러의 노벨 화학상을 공동 수상했습니다.

그럼에도 불구하고 Goodenough는 1986년부터 텍사스 오스틴 대학에서 연구에 적극적으로 참여했습니다. 흥미롭게도 Goodenough는 현재 니켈 및 코발트 음극보다 선호되는 LFP(리튬철인산염) 음극 개발에도 기여했습니다. New York Times는 보다 지속 가능하고 비용이 저렴하다고 보도했습니다.

Goodenough의 최신 프로젝트에는 막대한 양의 재생 에너지를 저장하고 몇 분 안에 재충전할 수 있는 리튬 또는 나트륨 전극이 있는 고체 전해질을 사용하는 것이 포함되었습니다.

자신의 연구에 열정을 갖고 전통적인 은퇴 연령을 훨씬 넘어서는 아이디어 작업에 참여한 Goodenough는 100% 자신이 원하는 방식으로 삶을 살았습니다.