古迪納夫以氧化物取代硫化物，於1980年製成4伏特鋰陰極

鋰電池始於1970年代的石油危機，當時埃克森公司的M·斯坦利·惠廷厄姆尋求無化石燃料的儲能方案，並在二硫化鈦中找到一種能量極高的陰極，其分子層可容納——即嵌入——鋰離子。搭配部分由金屬鋰製成的陽極，它可提供略高於兩伏特的實際電位。但金屬鋰具反應性：用諾貝爾委員會的話說，這種電池太易爆炸，無法可行。

時任牛津大學無機化學負責人的約翰·古迪納夫預測，以金屬氧化物而非金屬硫化物構建的陰極將具有更大的電位。在與水島公一、菲利普·懷斯曼及P. C. 瓊斯進行系統性搜尋後，他於1980年證明，嵌入鋰離子的鈷氧化物可產生高達四伏特的電壓——一個不含金屬鋰陽極的設計空間由此開啟，該團隊並於1980年3月31日就快速離子導體陰極系列申請美國專利。

該陰極成為另外兩位2019年化學獎得主所建立的基礎：1985年，旭化成的吉野彰將其與同樣可嵌入鋰的石油焦碳陽極搭配，製成首個商業可行的鋰離子電池，並自1991年起上市。由於該化學機制讓鋰離子來回移動，而非分解電極，電池可充電數百次——如今它為手機、筆記型電腦、電動車及再生能源儲存供電。諾貝爾委員會稱其為無線、無化石燃料社會的基礎。

氧化物陰極而非硫化物：四伏特而非兩伏特

氧化物的較高電負性將陰極電位提升至約四伏特，相較硫化物設計使能量密度大致加倍，而金屬鋰陽極的問題毫無改變。

嵌入結構在離子插入與移除後仍能存續，因此陰極可充電而非消耗性——電池是循環使用而非劣化。

系統性的材料搜尋以理論為指導：古迪納夫先從晶體化學預測氧化物的優勢，然後測試鈷氧化物，而非隨機篩選。

專利中的低溫電化學萃取途徑製成了高溫合成無法達到的組成，將穩定性問題轉化為製造方法。

當某個元件失效時，應質疑材料類別，而非零件本身。起火被歸咎於金屬鋰，但真正的問題在於陰極化學——改變它，概念便能存續。

吉野彰1985年的碳陽極電池直接建立在古迪納夫的陰極之上，並於1991年上市；鋰離子電池隨後為全球可攜式電子產品供電、促成長程電動車，並儲存太陽能與風能。2019年化學獎由古迪納夫、惠廷厄姆與吉野彰共同獲得，以表彰這一基礎——這是諾貝爾獎罕見地頒給一項使電壓加倍的材料的替換。