Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

М. Стэнли Уиттингем
Стэнли Уиттингем 2020.jpg
Родившийся
Майкл Стэнли Уиттингем

( 1941-12-22 )22 декабря 1941 г. (79 лет)
Ноттингем , Англия
НациональностьБританский , американский
ОбразованиеНовый колледж, Оксфорд ( бакалавр , магистр , доктор наук )
ИзвестенЛитий-ионный аккумулятор
НаградыНобелевская премия по химии (2019)
Научная карьера
ПоляХимик
УчрежденияБингемтонский университет
ТезисИсследования микробаланса некоторых оксидных систем  (1968 г.)
ДокторантПитер Диккенс
Другие научные консультантыРоберт Хаггинс (пост-док)

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 . [1] [2]

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. Он является владельцем оригинальных патентов 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 более поздних разработок других авторов. Поэтому его называют отцом-основателем литий-ионных аккумуляторов. [3]

Образование и карьера [ править ]

Уиттингем родился в Ноттингеме , Англия , 22 декабря 1941 года. [4] [5] Он получил образование в Стэмфордской школе в Линкольншире с 1951 по 1960 год, прежде чем поступить в Нью-Колледж в Оксфорде, чтобы изучать химию. В Оксфордском университете он получил степени бакалавра (1964), магистра (1967) и доктора философии (1968). [6] После завершения учебы в аспирантуре Уиттингем работал докторантом в Стэнфордском университете . [7] Затем он проработал 16 лет в Exxon Research & Engineering Company. [7] Затем он четыре года проработал вШлюмберже до того, как стать профессором Бингемтонского университета . [6]

С 1994 по 2000 год он работал проректором университета по исследованиям. [4] Он также был 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. [7] Уиттингем был назначен главным научным директором NAATBatt International в 2017 году. [4]

Уиттингем был сопредседателем исследования Министерства энергетики США по хранению химической энергии в 2007 году [8], 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 аккумуляторов. 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». [9]

Исследование [ править ]

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. [10]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 / LiClO4 / TiS2. Из-за соображений безопасности Exxon прекратил 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 все равно, что 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». [10]

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+ <-> 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 [11], премию за исследования в области аккумуляторов в 2003 году [12] и был избран научным сотрудником в 2004 году. [13] В 2010 году он был включен в список 40 лучших новаторов. за вклад Greentech Media в продвижение зеленых технологий . [14] В 2012 году Уиттингем получил премию IBA Yeager Award за пожизненный вклад в исследования материалов для литиевых батарей [15], а в 2013 году он был избран членом Общества исследования материалов . [16] Он был включен в список вместе с Джоном Б. Гуденафом.За пионерские исследования , ведущие к разработке литий-ионной батареей на список Clarivate Citation лауреатов на Нобелевскую премию в области химии по Thomson Reuters в 2015 году [10] [17] В 2018 году, Whittingham был избран членом Национальной академии Engineering, «за пионерское применение химии интеркаляции для материалов для хранения энергии». [18]

В 2019 году Уиттингем вместе с Джоном Б. Гуденафом и Акирой Йошино был удостоен Нобелевской премии по химии 2019 года «за разработку литий-ионных батарей». [1] [2]

Личная жизнь [ править ]

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. [19] [20]

Признание [ править ]

  • Премия канцлера 2007 года за выдающиеся достижения в области стипендий и творческой деятельности и награда за выдающиеся исследования, Государственный университет Нью-Йорка [21]
  • Премия 2010 года за пожизненный вклад Американского химического общества [4]
  • Лауреат цитирования Thomson Reuters 2015 года [17]
  • Премия старшего научного сотрудника Международного общества ионики твердого тела, 2017 г. [22]
  • Премия Тернбулла 2018 г. от Общества исследования материалов [23]
  • Член Национальной инженерной академии 2018 г. [24]
  • Нобелевская премия по химии 2019 года с Джоном Б. Гуденафом и Акирой Йошино [1]

Книги [ править ]

  • Дж. Б. Гуденаф и М. С. Уиттингем (1977). Химия твердого тела преобразования и хранения энергии . Симпозиум Американского химического общества, серия № 163. ISBN 978-0-8412-0358-7.
  • Г. Г. Либовиц и М. С. Уиттингем (1979). Материаловедение в энергетических технологиях . Академическая пресса. ISBN 978-0-12-447550-2.
  • MS Whittingham и AJ Jacobson (1984). Химия интеркаляции . Академическая пресса. ISBN 978-0-12-747380-2.
  • Д.Л. Нельсон, М.С. Уиттингем и Т.Ф. Джордж (1987). Химия высокотемпературных сверхпроводников . Симпозиум Американского химического общества, серия № 352. ISBN 978-0-8412-1431-6.
  • М. А. Аларио-Франко, М. Гринблатт, Г. Рорер и М. С. Уиттингем (2003). Химия твердого тела неорганических материалов IV . Общество исследования материалов. ISBN 978-1-55899-692-2.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

Наиболее цитируемые статьи [ править ]

Ниже приводится краткий список некоторых из его наиболее цитируемых работ. [25]

  • Уиттингем, MS (1976). «Накопление электрической энергии и химия интеркаляции». Наука . 192 (4244): 1126–1127. Bibcode : 1976Sci ... 192.1126W . DOI : 10.1126 / science.192.4244.1126 . PMID  17748676 . S2CID  36607505 .
  • Уиттингем, М. Стэнли (1976). «Роль тройных фаз в катодных реакциях». Журнал Электрохимического общества . 123 (3): 315–320. Bibcode : 1976JElS..123..315W . DOI : 10.1149 / 1.2132817 .
  • Уиттингем, М. Стэнли (1978). «Химия интеркаляционных соединений: металлические гости в халькогенидных хозяевах». Прогресс в химии твердого тела . 12 (1): 41–99. DOI : 10.1016 / 0079-6786 (78) 90003-1 .
  • Уиттингем, М. Стэнли (октябрь 2004 г.). «Литиевые батареи и катодные материалы» (PDF) . Химические обзоры . 104 (10): 4271–4301. DOI : 10.1021 / cr020731c . PMID  15669156 .
  • Уиттингем, М. Стэнли (октябрь 2014 г.). «Пределы реакций интеркаляции для литиевых батарей». Химические обзоры . 114 (23): 11414–11443. DOI : 10.1021 / cr5003003 . PMID  25354149 .
  • Чираил, Томас; Завалий, Петр Ю .; Уиттингем, М. Стэнли (октябрь 1998 г.). «Гидротермальный синтез оксидов ванадия». Химия материалов . 10 (10): 2629–2640. DOI : 10.1021 / cm980242m .
  • Завалий, Петр Ю .; Уиттингем, М. Стэнли (октябрь 1999 г.). «Структурная химия оксидов ванадия с открытыми каркасами» . Acta Crystallographica Раздел B . 55 (5): 627–663. DOI : 10.1107 / S0108768199004000 . PMID  10927405 .
  • Чен, Ронгджи; Завалий, Петр; Уиттингем, М. Стэнли (июнь 1996 г.). «Гидротермальный синтез и характеристика K x MnO 2 · yH 2 O». Химия материалов . 8 (6): 1275–1280. DOI : 10.1021 / cm950550 .
  • Janauer, Gerald G .; Добли, Артур; Го, Цзиндун; Завалий, Петр; Уиттингем, М. Стэнли (август 1996 г.). «Новые оксиды вольфрама, молибдена и ванадия, содержащие ионы ПАВ». Химия материалов . 8 (8): 2096–2101. DOI : 10.1021 / cm960111q .
  • Ян, Шоуфэн; Песня, Яньнин; Завалий, Петр Ю .; Стэнли Уиттингем, М. (март 2002 г.). «Реакционная способность, стабильность и электрохимическое поведение фосфатов лития-железа». Электрохимические коммуникации . 4 (3): 239–244. DOI : 10.1016 / S1388-2481 (01) 00298-3 .
  • Ян, Шоуфэн; Завалий, Петр Ю .; Стэнли Уиттингем, М. (сентябрь 2001 г.). «Гидротермальный синтез катодов из фосфата лития-железа». Электрохимические коммуникации . 3 (9): 505–508. DOI : 10.1016 / S1388-2481 (01) 00200-4 .
  • Уиттингем, М. Стэнли; Го, Цзин-Донг; Чен, Ронгджи; Чираил, Томас; Янауэр, Джеральд; Завалий, Петр (январь 1995 г.). «Гидротермальный синтез новых оксидных материалов». Ионика твердого тела . 75 : 257–268. DOI : 10.1016 / 0167-2738 (94) 00220-M .
  • Петков, В .; Завалий, ПЯ; Lutta, S .; Whittingham, MS; Парванов, В .; Шастри, С. (февраль 2004 г.). "Структура за пределами Брэгга: Исследование нанотрубок V 2 O 5 " (PDF) . Physical Review B . 69 (8): 085410 (1–6). Bibcode : 2004PhRvB..69h5410P . DOI : 10.1103 / PhysRevB.69.085410 . Архивировано из оригинального (PDF) 9 октября 2019 года.
  • « Катод LiFePO 4, модифицированный ванадием для литий-ионных аккумуляторов» . Электрохимические и твердотельные письма . 12 (2): A33 – A38. Февраль 2009 г. doi : 10.1149 / 1.3039795 .
  • Чжоу, Хуэй; Упрети, Шайлеш; Чернова, Наташа А .; Отье, Жоффруа; Седер, Гербранд; Уиттингем, М. Стэнли (декабрь 2010 г.). «Пирофосфаты железа и марганца в качестве катодов для литий-ионных батарей» (PDF) . Химия материалов . 23 (2): 293–300. DOI : 10.1021 / cm102922q .

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c «Объявление Нобелевской премии по химии» . Нобелевская премия . Проверено 9 октября 2019 .
  2. ^ a b Specia, Меган (9 октября 2019 г.). «Нобелевская премия по химии с отличием за работу над литий-ионными батареями» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 9 октября 2019 .
  3. ^ https://www.currentscience.ac.in/Volumes/117/09/1416.pdf
  4. ^ a b c d «Стэнли Уиттингем, доктор философии». Маркиз Кто есть кто Лучшие преподаватели. 23 января 2019 . Проверено 10 октября 2019 .
  5. ^ "М. Стэнли Уиттингем: Факты" . Нобелевский фонд . Проверено 20 октября 2019 года .
  6. ^ a b "Доктор М. Стэнли Уиттингем" . Бингемтонский университет . Архивировано из оригинального 22 августа 2019 года . Проверено 22 августа 2019 .
  7. ^ a b c Ярош, Райан (9 октября 2019 г.). «Профессор Бингемтонского университета получает Нобелевскую премию по химии» . Бингемтонский университет . Проверено 10 октября 2019 .
  8. ↑ Десмонд, Кевин (16 мая 2016 г.). Новаторы в аккумуляторных технологиях: профили 93 влиятельных электрохимиков . Джефферсон, Северная Каролина: МакФарланд. п. 240. ISBN 9780786499335. Проверено 10 октября 2019 .
  9. ↑ Эллис, Кэти (19 июня 2014 г.). «Федеральный грант способствует развитию интеллектуальных исследований в области энергетики» . Отдел исследований Бингемтонского университета . Проверено 10 октября 2019 .
  10. ^ a b c «Бингемтонский профессор, признанный за исследования в области энергетики» . Исследовательский фонд Государственного университета Нью-Йорка . Проверено 10 октября 2019 .
  11. ^ "Премия молодого автора Нормана Хакермана" . Электрохимическое общество . Архивировано из оригинального 22 августа 2019 года . Проверено 22 августа 2019 .
  12. ^ "Награда за исследования батарейного отдела" . Электрохимическое общество. Архивировано из оригинального 22 августа 2019 года . Проверено 22 августа 2019 .
  13. ^ "Член Электрохимического общества" . Электрохимическое общество . Проверено 10 октября 2019 .
  14. ^ Kanellos, Майкл (20 апреля 2010). «Зал славы зеленых технологий» . Greentech Media . Проверено 10 октября 2019 .
  15. ^ "Награды" . Международная ассоциация аккумуляторных материалов . Проверено 10 октября 2019 .
  16. ^ "Стипендиаты MRS 2013" . Общество исследования материалов . Проверено 10 октября 2019 .
  17. ^ a b Маккоф, Александра. «Профессор химии BU назван претендентом на Нобелевскую премию» . Труба мечта . Проверено 10 октября 2019 .
  18. ^ "Доктор М. Стэнли Уиттингем" . Национальная инженерная академия . Проверено 10 октября 2019 .
  19. ^ «Лауреат Нобелевской премии 2019 года: доктор М. Стэнли Уиттингем говорит о награде, ударе, батареях» . Binghamton Press & Sun-Bulletin . Проверено 12 октября 2019 .
  20. ^ "Профиль факультета, Современные языки: Джорджина Уиттингем" . Государственный университет Нью-Йорка в Освего . Проверено 1 января 2020 года .
  21. ^ "Получатели премий за исследования и стипендии по регионам" . Фонд SUNY . 2 мая 2007 г.
  22. ^ "Проф. М. Стэнли Уиттингем" . internationalsocietysolidstateionics.org . Проверено 27 октября 2019 года .
  23. ^ «Стэн Уиттингем выбран в 2018 году на премию Дэвида Тернбулла за лекции» . Бюллетень МИССИС . 43 (11): 871. Ноябрь 2018 г. doi : 10.1557 / mrs.2018.273 . ISSN 0883-7694 . 
  24. ^ "Доктор М. Стэнли Уиттингем" . Веб-сайт NAE . Проверено 27 октября 2019 года .
  25. ^ "Стэнли Уиттингем" . Google Scholar . Проверено 10 октября 2019 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Профиль М. Стэнли Уиттингема на сайте Бингемтонского университета
  • Интервью М. Стэнли Уиттингема [1] в École supérieure de Physique et de chimie Industrielles de la ville de Paris, веб-сайт истории науки
  • М. Стэнли Уиттингем на Nobelprize.org, включая Нобелевскую лекцию в воскресенье, 8 декабря 2019 г. Происхождение литиевой батареи