Él era, dijo en una memoria, «Testigo de la gracia» (2008), el hijo no deseado de un profesor de religión agnóstico de la Universidad de Yale y una madre con la que nunca se unió. Sin amigos excepto por tres hermanos, un perro de la familia y una criada, creció solo y disléxico en un hogar emocionalmente distante. Fue enviado a un internado privado a los 12 años y rara vez supo de sus padres.
Con paciencia, asesoramiento e intensas luchas por la superación personal, superó sus problemas de lectura. Estudió latín y griego en Groton y dominó matemáticas en Yale, meteorología en las Fuerzas Aéreas del Ejército durante la Segunda Guerra Mundial y física con Clarence Zener, Edward Teller y Enrico Fermi en la Universidad de Chicago, donde obtuvo un doctorado en 1952.
En el Laboratorio Lincoln del MIT en las décadas de 1950 y 1960, fue miembro de equipos que ayudaron a sentar las bases para la memoria de acceso aleatorio (RAM) en computadoras y desarrollaron planes para el primer sistema de defensa aérea de la nación. En 1976, cuando terminaron los fondos federales para su trabajo en el MIT, se mudó a Oxford para enseñar y administrar un laboratorio de química, donde comenzó su investigación sobre baterías.
Esencialmente, una batería es un dispositivo que hace que los átomos cargados eléctricamente, conocidos como iones, se muevan de un lado a otro, creando una corriente eléctrica que alimenta cualquier cosa conectada a la batería. Los dos lados, llamados electrodos, tienen cargas: uno negativo llamado ánodo y uno positivo llamado cátodo. El medio entre ellos, a través del cual viajan los iones, es un electrolito.
Cuando una batería libera energía, los iones cargados positivamente se trasladan del ánodo al cátodo, creando una corriente. Se enchufa una batería recargable en un enchufe para obtener electricidad, lo que obliga a los iones a regresar al ánodo, donde se almacenan hasta que se vuelvan a necesitar. Los materiales utilizados para el ánodo, el cátodo y el electrolito determinan la cantidad y la velocidad de los iones y, por lo tanto, la potencia de la batería.
