Арумугам Мантирам ( MUN -thee-rum ; [6] родился 15 марта 1951 г.) - американский ученый-материаловед и инженер, наиболее известный своим определением полианионного класса катодов литий-ионных батарей, пониманием того, как химическая нестабильность ограничивает емкость слоистые оксидные катоды и технологические достижения в литиево-серных батареях. Он Cockrell Семья Риджентс кафедра инженерной, директор Техасского института материаловедения и директор научно-инженерного материалов программы в Университете штата Техас в Остине . Мантирам прочитал Нобелевскую лекцию по химии 2019 года от имени лауреата по химии Джона Б. Гуденафа .[7] [3]
Арумугам Мантирам | |
---|---|
Родившийся | Амарапурам, Тамил Наду , Индия [1] | 15 марта 1951 г.
Образование | Мадурайский университет ( бакалавр , магистр ) Индийский технологический институт, Мадрас ( доктор философии ) |
Известен | Литий-ионный аккумулятор |
Награды | Сотрудник Американской ассоциации развития науки (2014 г.) [2] Сотрудник Электрохимического общества (2011 г.) [3] Премия Генри Б. Линфорда за выдающиеся заслуги перед преподаванием, Электрохимическое общество (2020 г.) Сотрудник Общества исследования материалов (2016 г.) [4] Премия «Выдающийся выпускник» Индийского технологического института в Мадрасе (2015 г.), член Королевского химического общества (2015 г.) |
Научная карьера | |
Поля | Материаловедение |
Учреждения | Индийский институт науки, Бангалор, Университет Мадурай Камарадж, Оксфордский университет, Техасский университет, Остин |
Докторант | Дж. Гопалакришнан [5] |
ранняя жизнь и образование
Мантирам родился в Амарапураме, Тамил Наду , небольшой деревне на юге Индии. [1] Он получил степень бакалавра и магистра химии в Мадурайском университете . Затем он получил докторскую степень. по химии Индийского технологического института в Мадрасе .
Карьера
Проработав четыре года лектором в Университете Мадураи Камарадж , он присоединился к лаборатории Джона Б. Гуденафа в качестве научного сотрудника сначала в Оксфордском университете, а затем в Техасском университете в Остине . Мантирам поступил на факультет Техасского университета в Остине в 1991 году.
Исследовать
Мантирам определил класс полианионов катодных материалов для литий-ионных батарей , которые широко используются в коммерческих целях. [8] [9] Это класс, который включает фосфат лития-железа . Он продемонстрировал, что положительные электроды, содержащие полианионы , например сульфаты , производят более высокие напряжения, чем оксиды, из-за индуктивного эффекта полианиона. Эти полианионные катоды также используются в ионно-натриевых батареях . [10]
Мантирам обнаружил, что ограничения емкости слоистых оксидных катодов являются результатом химической нестабильности, которую можно понять, исходя из относительного положения металлической 3d-полосы относительно верхней части кислородной 2p-полосы. [11] [12] [13] Это открытие имело важные последствия для практически доступного композиционного пространства литий-ионных батарей, а также их стабильности с точки зрения безопасности.
Он определил критические параметры, необходимые для перехода литиево-серных батарей к коммерческому использованию. [14] [15] В частности, батареи лития серы необходимо достичь погрузки серы> 5 мг см -2 , содержание углерода <соотношении 5%, электролит к-серы <5 мкл мг -1 , электролит к - отношение емкости <5 мкл (мА · ч) -1 и отношение отрицательной емкости к положительной <5 в ячейках мешочного типа. [14] Ключевые технологические достижения для литий-серных батарей, разработанные Manthiram, включают использование микропористых углеродных прослоек [16] и использование губчатых электродов из легированного графена. [17]
Рекомендации
- ^ a b «Профессор Арумугам Мантирам прочитал лекцию о присуждении Нобелевской премии» . Динамалар .
- ^ «Арумугам Мантирам избран членом AAAS» . Техасский институт материалов .
- ^ а б «Мантирам представляет Нобелевскую лекцию Гуденаф» . Электрохимическое общество .
- ^ «Три американских профессора индийского происхождения стали членами Общества исследования материалов 2016 года» . Индия Запад .
- ^ «Арумугам Мантирам» . Дерево химии .
- ^ Арумугам Мантирам, Проблемы и возможности технологий хранения электроэнергии) на YouTube
- ^ «Нобелевская лекция Джона Б. Гуденаф» . Нобелевская премия .
- ^ Manthiram, A .; Гуденаф, Дж. Б. (1989). «Введение лития в каркасы Fe 2 (SO 4 ) 3 ». Журнал источников энергии . 26 (3–4): 403–408. Bibcode : 1989JPS .... 26..403M . DOI : 10.1016 / 0378-7753 (89) 80153-3 .
- ^ Manthiram, A .; Гуденаф, Дж. Б. (1987). «Введение лития в каркасы Fe 2 (MO 4 ) 3 : Сравнение M = W с M = Mo». Журнал химии твердого тела . 71 (2): 349–360. DOI : 10.1016 / 0022-4596 (87) 90242-8 .
- ^ Маскелье, Кристиан; Крогеннек, Лоуренс (2013). «Полианионные (фосфаты, силикаты, сульфаты) каркасы в качестве электродных материалов для аккумуляторных Li (или Na) батарей». Химические обзоры . 113 : 6552–6591. DOI : 10.1021 / cr3001862 .
- ^ Chebiam, RV; Каннан, AM; Prado, F .; Мантирам, А. (2001). «Сравнение химической стабильности катодов с высокой плотностью энергии литий-ионных аккумуляторов». Электрохимические коммуникации . 3 : 624–627. DOI : 10.1016 / S1388-2481 (01) 00232-6 .
- ^ Chebiam, RV; Prado, F .; Мантирам, А. (2001). «Мягкий химический синтез и характеристика слоистого Li 1-x Ni 1-y Co y O 2-δ (0 ≤ x ≤ 1 и 0 ≤ y ≤ 1)». Химия материалов . 13 : 2951–2957. DOI : 10.1021 / cm0102537 .
- ^ Мантирам, Арумугам (2020). «Размышления о химии катода литий-ионных аккумуляторов» . Nature Communications . 11 . DOI : 10.1038 / s41467-020-15355-0 .
- ^ а б Бхаргав, Амрут; Цзяжуй, Хе (2020). «Литий-серные батареи: достижение критических показателей» . Джоуль . 4 : 285–291. DOI : 10.1016 / j.joule.2020.01.001 .
- ^ Мантирам, Арумугам; Фу, Юнчжу; Чунг, Шэн-Хэн; Зу, Чэньси; Су, Юй-Шэн (2014). «Литий-серные аккумуляторные батареи». Химические обзоры . 114 : 11751–11787. DOI : 10.1021 / cr500062v .
- ^ Су, Юй-Шэн; Мантирам, Арумугам (2012). «Литий-серные батареи с микропористой копировальной бумагой в качестве бифункциональной прослойки» . Nature Communications . 3 : 1166. DOI : 10.1038 / ncomms2163 .
- ^ Чжоу, Гуанминь; Пэк, Ынсу; Хван, Кён; Мантирам, Арумугам (2015). «Долговечные Li / полисульфидные батареи с высоким содержанием серы благодаря легкой трехмерной графеновой губке, кодированной азотом / серой» . Nature Communications . 6 : 7760. DOI : 10.1038 / ncomms8760 .
Внешние ссылки
Арумугам Мантирам из Google Scholar