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问题： John Goodenough 是谁？请提供他生平、职业生涯以及诺贝尔化学奖的全面介绍。

回答：

John B. Goodenough — 全面介绍

个人背景

John Bannister Goodenough（1922年7月25日 – 2023年6月25日）是一位美国材料科学家、固态物理学家和诺贝尔化学奖得主。他活到整整100岁，在 Austin, Texas 逝世。

Goodenough 出生于德国 Jena，在 Connecticut 州 Woodbridge 长大，距离 Yale 约13公里，他的父亲在那是一名宗教教授。Goodenough 患有阅读障碍，阅读很吃力——这几乎导致他在六年级留级。尽管有这个早期障碍，他后来成为20世纪和21世纪最具影响力的科学家之一。

教育背景

Goodenough 在担任 United States Army Air Forces 气象学家期间，从 Yale University 获得数学学士学位（1943年）。二战结束后，他在 University of Chicago 攻读物理学研究生，获得硕士学位（1951年）和博士学位（1952年）。他的博士研究在固态物理学家 Clarence Zener 的指导下进行，焦点是六方金属合金的结构变化。

职业生涯时间线

MIT Lincoln Laboratory (1952–1976)

Goodenough 于1952年在 MIT Lincoln Laboratory 开始工程生涯，在那里他为实验室开发的 SAGE 防空系统使用的计算机开发随机存取存储器。Goodenough 在 Lincoln Laboratory 的职业生涯持续了24年。

1955年，他发表了一系列预测，描述了两个过渡金属磁性阳离子如何通过中间氧阴离子相互作用。这些规则由 Junjiro Kanamori 于1959年更新，现称为 Goodenough–Kanamori rules，有助于塑造我们对磁性系统中磁耦合的理解，并且至今仍在使用。

University of Oxford (1976–1986)

Goodenough 于1976年成为 University of Oxford 的教授，并担任无机化学实验室主任。同年，M. Stanley Whittingham 开发了第一个 lithium-ion battery，其阳极为金属锂，阴极为二硫化钛层间的锂离子。Goodenough 知道如果阴极是金属氧化物而非金属硫化物，该电池的电压会更高。1979年，Goodenough 和他的合作者开发了一种阴极为钴氧化物层间锂离子的电池。这种电池的电位为4伏特，而 Whittingham 电池的电位仅为2.5伏特。

尽管 Goodenough 看到了使用 LiCoO₂ 阴极的电池的商业潜力，并向 University of Oxford 请求为其发明申请专利，但该校拒绝了。由于学术薪水无法负担专利费用，Goodenough 转向英国 Harwell 的 Atomic Energy Research Establishment。

University of Texas at Austin (1986–2023)

Goodenough 在 University of Texas at Austin 的 Cockrell 工程学院担任 Virginia H. Cockrell Centennial Chair of Engineering 教授。他在90多岁高龄乃至更晚继续从事能量存储和离子导电固体研究。

科学贡献

Goodenough 的职业生涯跨越多个领域：

1. 计算机存储器 (RAM)： 他是 MIT Lincoln Lab 团队的一员，该团队帮助开发了世界上第一个随机存取磁存储器，这是现代计算的基础技术。

2. Goodenough–Kanamori rules： 他用于预测材料中磁性超交换相互作用的理论规则如今仍在材料科学中广泛使用。

3. 锂离子电池阴极 (1980)： 他最著名的贡献是证明 LiCoO₂（lithium cobalt oxide）可用作高电压阴极材料，有效地将现有锂电池的能量密度加倍。他的 lithium cobalt oxide 阴极成为1991年 Sony 首款商用 lithium-ion battery 的基础。

4. 其他电池化学体系： Goodenough 帮助开发了五种最常用 lithium-ion 化学体系中的三种：lithium cobalt oxide、lithium manganese oxide（用于电动工具和某些电动汽车）以及 lithium iron phosphate（如今是汽车行业最受欢迎的电池化学体系之一）。

2019年诺贝尔化学奖

2019年，他与 M. Stanley Whittingham 和 Akira Yoshino 共同获得诺贝尔化学奖；97岁时，他成为历史上最年长的诺贝尔奖得主。

该奖项表彰“锂离子电池的开发”。用诺贝尔基金会的话说，“通过他们的工作，他们为无线和无化石燃料社会创造了合适条件，从而为人类带来了最大的益处”。

三位得主各自贡献了不同的突破：Whittingham 构想了 lithium-ion 概念，Goodenough 确定了关键阴极材料，大幅提高了电压和容量，Yoshino 开发了使首款商用电池成为可能的阳极化学体系。

奖项与荣誉

除了诺贝尔奖外，Goodenough 获得了一系列非凡荣誉，包括 National Medal of Science（2011/2013）、Charles Stark Draper Prize（2014）、Copley Medal（2019，世界上最古老的科学奖项）、Japan Prize（2001）和 IEEE Medal for Environmental and Safety Technologies（2012）。Royal Society of Chemistry 和 Electrochemical Society 都以他的名字命名了奖项。

遗产

他对材料基本物理性质的革命性洞见有助于实现无线和人工智能革命，并推进了减少碳排放所需的科学。源自他工作的 lithium-ion batteries 如今为全球智能手机、笔记本电脑、电动汽车和能源存储电网提供动力——可以说，Goodenough 是最直接塑造现代生活的生活科学家之一。

参考文献：

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