М. Стэнли Уиттингем | |
---|---|
Родился | Майкл Стэнли Уиттингем ( 1941-12-22)22 декабря 1941 г. (79 лет) Ноттингем, Англия |
Национальность | Британский, американский |
Альма-матер | Новый колледж, Оксфорд ( бакалавр, магистр, доктор наук ) |
Известен | Литий-ионный аккумулятор |
Награды | Нобелевская премия по химии (2019) |
Научная карьера | |
Поля | Химик |
Учреждения | Бингемтонский университет |
Тезис | Исследования микробаланса некоторых оксидных систем (1968 г.) |
Докторант | Питер Диккенс |
Другие научные консультанты | Роберт Хаггинс (постдок) |
Michael Stanley Whittingham (родился 22 декабря 1941) является британский - американский химик. В настоящее время он профессор химии и директор как института исследований материалов и материаловедение программы и инженерии в Бингемтон университета, Университета штата Нью - Йорк. Он также является директором Северо-Восточного центра хранения химической энергии (NECCES) Министерства энергетики США в Бингемтоне. Он был удостоен Нобелевской премии по химии в 2019 году вместе с Акирой Ёшино и Джоном Б. Гуденафом.
Уиттингем - ключевая фигура в истории разработки литий-ионных аккумуляторов, которые сейчас используются во всем, от мобильных телефонов до электромобилей. Он впервые открыл электроды интеркаляции в 1970-х годах и подробно описал концепцию реакции интеркаляции для аккумуляторных батарей в конце 1970-х годов. Ему принадлежат оригинальные патенты на концепцию использования химии интеркаляции в высокообратимых литий-ионных батареях с высокой плотностью мощности. И он изобрел первую перезаряжаемую литий-ионную батарею, запатентованную в 1977 году и переданную Exxon. Его работа над литий-ионными батареями заложила основу для дальнейших разработок. Поэтому его называют отцом-основателем литий-ионных аккумуляторов.
Уиттингем родился в Ноттингеме, Англия, 22 декабря 1941 года. Он получил образование в Стэмфорде с 1951 по 1960 год, прежде чем поступил в Нью-колледж в Оксфорде, чтобы изучать химию. В Оксфордском университете он получил степени бакалавра (1964), магистра (1967) и доктора философии (1968). После завершения учебы в аспирантуре Уиттингем работал докторантом в Стэнфордском университете. Затем он проработал 16 лет в Exxon Research amp; Engineering Company. Затем он четыре года проработал в Schlumberger, прежде чем стал профессором Бингемтонского университета.
С 1994 по 2000 год он работал проректором университета по исследованиям. Он также работал заместителем председателя Исследовательского фонда Государственного университета Нью-Йорка в течение шести лет. В настоящее время он является заслуженным профессором химии, материаловедения и инженерии в Бингемтонском университете. Уиттингем был назначен главным научным директором NAATBatt International в 2017 году.
Уиттингем был сопредседателем исследования Министерства энергетики по хранению химической энергии в 2007 году, а в настоящее время является директором Северо-Восточного центра хранения химической энергии (NECCES), Исследовательского центра энергетических рубежей Министерства энергетики США (EFRC) в Бингемтоне. В 2014 году Министерство энергетики США выделило NECCES $ 12,8 млн на помощь в ускорении научных открытий, необходимых для построения новой экономики 21 века. В 2018 году Министерство энергетики выделило NECCES еще 3 миллиона долларов на продолжение важных исследований в области батарей. Команда NECCES использует средства для улучшения работы материалов для аккумулирования энергии и для разработки новых материалов, которые «дешевле, экологически безопасны и способны накапливать больше энергии, чем нынешние материалы».
Уиттингем - ключевая фигура в истории разработки литий-ионных аккумуляторов, открывшая концепцию вставных электродов. Exxon произвела литий-ионную батарею Уиттингема в 1970-х годах, которая была основана на катоде из дисульфида титана и литий-алюминиевом аноде. Батарея имела высокую плотность энергии, и диффузия ионов лития в катод из дисульфида титана была обратимой, что делало батарею перезаряжаемой. Кроме того, дисульфид титана имеет особенно высокую скорость диффузии иона лития в кристаллическую решетку. Компания Exxon вложила свои ресурсы в коммерциализацию батареи Li / LiClO 4 / TiS 2. Из соображений безопасности компания Exxon закрыла проект. Уиттингем и его команда продолжали публиковать свои работы в академических журналах по электрохимии и физике твердого тела. В конце концов он покинул Exxon в 1984 году и четыре года проработал в Schlumberger в качестве менеджера. В 1988 году он принял должность профессора химического факультета Бингемтонского университета, США, чтобы преследовать свои академические интересы.
«Все эти батареи называются интеркаляционными батареями. Это как положить варенье в бутерброд. С химической точки зрения это означает, что у вас есть кристаллическая структура, и мы можем помещать ионы лития, извлекать их, и впоследствии структура остается точно такой же, Уиттингем сказал: «Мы сохраняем кристаллическую структуру. Это то, что делает эти литиевые батареи такими хорошими, позволяет им так долго работать».
Сегодняшние литиевые батареи ограничены по емкости, потому что менее одного литий-ионного / электронного обратимо интеркалируется на один окислительно-восстановительный центр переходного металла. Один из подходов для достижения более высоких плотностей энергии состоит в том, чтобы выйти за рамки одноэлектронных окислительно-восстановительных реакций интеркаляции вышеуказанных систем. В настоящее время исследования Уиттингема продвинулись к реакциям многоэлектронной интеркаляции, которые могут увеличить емкость накопителя за счет интеркаляции нескольких ионов лития. Несколько материалов для многоэлектронной интеркаляции были успешно разработаны Уиттингемом, например LiVOPO 4 / VOPO 4 и т. Д. Многовалентный катион ванадия (V 3+ lt;-gt; V 5+) играет важную роль в проведении многоэлектронных реакций. Эти многообещающие материалы проливают свет на аккумуляторную промышленность, быстро увеличивая плотность энергии.
Он получил Премию молодого автора от Электрохимического общества в 1971 году, премию за исследования аккумуляторов в 2003 году и был избран научным сотрудником в 2004 году. В 2010 году он был включен в список 40 лучших новаторов за вклад в продвижение зеленых технологий по версии Greentech Media.. В 2012 году Уиттингем получил премию IBA Yeager Award за пожизненный вклад в исследования материалов для литиевых батарей, а в 2013 году он был избран членом Общества исследования материалов. Он был включен в список вместе с Джоном Б. Гуденаф за новаторские исследования, приведшие к разработке литий-ионный аккумулятор в списке Clarivate Citation лауреатов на Нобелевскую премию в области химии по Thomson Reuters в 2015 году в 2018 году, Whittingham был избран членом Национальной инженерной академии, «за новаторскую применение химии интеркаляции для материалов хранения энергии.»
В 2019 году Уиттингем вместе с Джоном Б. Гуденафом и Акирой Йошино был удостоен Нобелевской премии по химии 2019 года «за разработку литий-ионных аккумуляторов».
Стэнли женат на докторе Джорджине Уиттингем, профессоре испанского языка в Государственном университете Нью-Йорка в Освего. У него двое детей, Майкл Уиттингем и Дженниффер Уиттингем-Бра.
Ниже приводится краткий список некоторых из его наиболее цитируемых работ.
У Схолии есть профиль М. Стэнли Уиттингема (Q285062). |