Пол Венчур

Пол Венчур
Пол Венчур
Альма-матер	Пенсильванский университет, Политехнический институт Ренсселера
Работодатель	Аргоннская национальная лаборатория
Известный	межфазная структура и динамика, рентгеновские методы
Награды	Премия Бертрама Э. Уоррена по дифракционной физике, Премия Калифорнийского университета в Чикаго за выдающиеся достижения
Веб-сайт	https://www.anl.gov/profile/paul-a-fenter

Пол Фентер — старший физик и руководитель группы межфазных процессов в отделе химических наук и инженерии энергетики США (DOE) Аргоннской национальной лаборатории Министерства и бывший директор Центра электрохимической энергетики (CEES), члена Министерства энергетики США. Пограничный исследовательский центр .

Образование и ранняя карьера

Фентер имеет докторскую степень Пенсильванского университета и степень бакалавра наук по физике Политехнического института Ренсселера . ^{[ 1 ]} Он получил постдокторантуру в Принстонском университете, а затем в 1997 году поступил в Аргонн в качестве физика. ^{[ 1 ]} Фентер возглавлял группу межфазных процессов с 2000 года и был назначен старшим физиком в 2007 году. ^{[ 2 ]} Фентер стал директором Центра электрохимической энергетики в 2014 году. ^{[ 2 ]} Под его руководством (2014–2021 гг.) CEES внесла свой вклад ^{[ 3 ]} несколько новых идей о поведении катодов в литий-ионных батареях и был признан Министерством энергетики США за важнейшее открытие в аккумуляторной технологии. ^{[ 4 ]} Фентер также является адъюнкт-профессором Иллинойского университета в Чикаго. ^{[ 2 ]} и старший научный сотрудник Чикагского консорциума передовой науки и техники .

Карьера

Исследования Фентера были сосредоточены на понимании структуры и реакционной способности границ раздела твердого тела и жидкости посредством прямых исследований на месте и операндо . Такие интерфейсы широко распространены в природных и инженерных системах (например, геохимические интерфейсы минералов в природной среде, интерфейсы электрод-электролит в системах хранения энергии и каталитических системах и т. д.), но, как правило, плохо изучены из-за нехватки инструментов, которые могут исследовать такие интерфейсы. интерфейсы на интересующих условиях. Его работа привела к новым достижениям в понимании этих систем, включая: наличие межфазных гидратных слоев на границе раздела твердое тело и вода, ^{[ 5 ]} сложное поведение ионов на заряженных границах раздела твердое тело-жидкость (например, включая сосуществование нескольких дискретных состояний адсорбции ионов), ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} и роль межфазной реактивности в контроле реакций конверсии литий-ионных батарей. ^{[ 8 ]} Fenter также специализируется на разработке новых рентгеновских методов для понимания структуры и реакционной способности на границе раздела жидкость-твердое тело.

Будучи директором CEES, Фентер руководил многоинституциональной исследовательской программой (совместно с партнерами из Северо-Западного университета , ^{[ 9 ]} Университет Иллинойса и Университет Пердью ), изучавшие химические реакции, ограничивающие срок службы и безопасность литий-ионных батарей (LIB). Это включало исследования интерфейса между электродами и электролитами, а также подходы к стабилизации интерфейса электрод-электролит. ^{[ 3 ]} CEES также исследовал новые химические процессы, выходящие за рамки внедрения ионов лития, которые могут привести к существенному увеличению емкости хранения энергии ЛИА. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

За свой вклад Фентер был награжден премией Бертрама Э. Уоррена в области дифракционной физики в 2012 году от Американской кристаллографической ассоциации. ^{[ 10 ]} и Чикагского университета за выдающиеся достижения в 2018 году. Премия Совета управляющих ^{[ 11 ]} В 2008 году он также был назначен членом Американского физического общества. ^{[ 12 ]} и является членом Американского химического общества и геохимического общества. ^{[ 1 ]}

Исследовать

Понимание взаимодействия минералов с водой

Fenter использует рентгеновские подходы для понимания структуры и реакционной способности границ раздела жидкость-твердое тело, обнаруженных в природных системах. Взаимодействия между водой, растворенными ионами и минералами имеют фундаментальное значение для многих химических процессов, таких как ионный обмен и перенос в окружающей среде. Компания Fenter использовала рентгеновские методы, чтобы раскрыть новые подробности о структуре воды на границе раздела. ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]} и расположение ионов на заряженных границах раздела минеральная вода ^{[ 15 ]} известный как « двойной электрический слой ».

Достижения в области литий-ионных аккумуляторных систем

В качестве директора CEES Фентер руководил многоинституциональной исследовательской программой (с партнерами из Северо-Западного университета , Университета Иллинойса и Университета Пердью ), которая изучала химические реакции, ограничивающие срок службы и безопасность литий-ионных батарей (LIB). Это включало исследования интерфейса между электродами и электролитами, а также подходов к стабилизации интерфейса электрод-электролит. CEES также исследовал новые химические процессы, выходящие за рамки внедрения ионов лития, которые могут привести к существенному увеличению емкости хранения энергии ЛИА.

Совершенствование рентгеновских методов для межфазных исследований

Фентер расширил возможности методов рентгеновского рассеяния, спектроскопии и микроскопии для анализа межфазных процессов. Одним из примеров является демонстрация «независимой от модели визуализации» как концептуального подхода к визуализации распределения элемента вблизи границ раздела с помощью фазочувствительных измерений (включая резонансную аномальную отражательную способность рентгеновских лучей). ^{[ 16 ]} и рентгеновские стоячие волны ^{[ 17 ]}). Эти возможности позволили по-новому взглянуть на структуры адсорбции ионов, а также были применены к исследованиям динамики минеральной воды. ^{[ 15 ]} Он также изобрел новый рентгеновский микроскоп. ^{[ 18 ]} который может отображать субнанометровую топографию границы раздела и динамику растворения. ^{[ 19 ]} Совсем недавно он продемонстрировал новое общее решение фазовой проблемы для случая когерентно освещенных атомистических структур. ^{[ 20 ]}

Почести

Премия Совета губернаторов Чикагского университета за выдающиеся достижения, 2018 г. ^{[ 11 ]}
Премия Бертрама Э. Уоррена по дифракционной физике Американской кристаллографической ассоциации, 2012 г. ^{[ 10 ]}
Названный член Американского физического общества , 2008 г. ^{[ 12 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с «Пол А. Фентер | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . Проверено 24 февраля 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Резюме Пола Вентера, август 2018 г.» (PDF) .
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Избранные научные достижения DOE CEES» (PDF) .
^ Jump up to: ^а ^б «Центр под руководством Аргонна получает награду за важнейшее открытие в области аккумуляторных технологий | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . 31 июля 2019 года . Проверено 24 февраля 2020 г.
^ Фентер, Пол; Стурчио, Нил К. (2004). «Структуры на границе раздела минерал-вода, выявленные методом синхротронного рентгеновского рассеяния» . Прогресс в науке о поверхности . 77 (5–8): 171–258. Бибкод : 2004ПрСС...77..171Ф . дои : 10.1016/j.progsurf.2004.12.001 .
^ Парк, Чангён; Фентер, Пол А.; Надь, Кэтрин Л.; Стурчио, Нил К. (5 июля 2006 г.). «Гидратация и распределение ионов на границе раздела слюда-вода» . Письма о физических отзывах . 97 (1): 016101. Бибкод : 2006PhRvL..97a6101P . doi : 10.1103/PhysRevLett.97.016101 . ISSN 0031-9007 . ПМИД 16907385 .
^ Ли, Сан Су; Фентер, Пол; Парк, Чангён; Стурчио, Нил К.; Надь, Кэтрин Л. (16 ноября 2010 г.). «Видование гидратных катионов на границе раздела москвич (001)-вода» . Ленгмюр . 26 (22): 16647–16651. дои : 10.1021/la1032866 . ISSN 0743-7463 . ПМИД 20932042 .
^ Евмененко, Геннадий; Уорбертон, Роберт Э.; Йылдирим, Хандан; Грили, Джеффри П.; Чан, Мария Кюй; Бухгольц, Д. Брюс; Фентер, Пол; Бедзик, Майкл Дж.; Фистер, Тимоти Т. (23 июля 2019 г.). «Понимание роли перенапряжений в реакциях конверсии ионов лития: визуализация интерфейса» . АСУ Нано . 13 (7): 7825–7832. дои : 10.1021/acsnano.9b02007 . ISSN 1936-0851 . ОСТИ 1566739 . ПМИД 31117380 . S2CID 162182530 .
^ «С наддувом. Впереди лучшие батареи» . Северо-Западный машиностроительный завод . Проверено 24 февраля 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Физик из Аргонна Фентер получает премию Уоррена за исследования дифракции рентгеновских лучей | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . 10 июня 2011 года . Проверено 24 февраля 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Награды и признание | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . Проверено 24 февраля 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Шесть ученых из Аргонна избраны стипендиатами Американского физического общества | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . 22 января 2008 года . Проверено 24 февраля 2020 г.
^ Фентер, Пол; Стурчио, Нил К. (1 января 2004 г.). «Структуры на границе раздела минерал-вода, выявленные методом синхротронного рентгеновского рассеяния». Прогресс в науке о поверхности . 77 (5): 171–258. Бибкод : 2004ПрСС...77..171Ф . дои : 10.1016/j.progsurf.2004.12.001 . ISSN 0079-6816 .
^ Фентер, Пол; Ли, Сан Су (декабрь 2014 г.). «Структура гидратного слоя на границе раздела твердое тело и вода». Вестник МРС . 39 (12): 1056–1061. Бибкод : 2014MRSBu..39.1056F . дои : 10.1557/mrs.2014.252 . ISSN 0883-7694 . S2CID 98516277 .
^ Jump up to: ^а ^б «Слюда дает ключ к пониманию того, как вода переносит минералы | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . 13 июля 2017 года . Проверено 24 февраля 2020 г.
^ Чикариелло, С.; Риелло, П. (1 апреля 2007 г.). «Малоугловое рассеяние на трехфазных образцах: применение к углю, проходящему процесс экстракции». Журнал прикладной кристаллографии . 40 (2): 282–289. дои : 10.1107/S002188980700564X . ISSN 0021-8898 .
^ Бедзик, MJ ; Фентер, П.; Чжан, З.; Ченг, Л.; Окасински, Дж.С.; Стурчио, Северная Каролина (01 мая 2004 г.). «Рентгеновская стоячая волна». Новости синхротронного излучения . 17 (3): 5–10. Бибкод : 2004SRNew..17....5B . дои : 10.1080/08940880408603088 . ISSN 0894-0886 . S2CID 121041399 .
^ Фентер, Пол; Парк, Чангён; Чжан, Чжан; Ван, Стив (октябрь 2006 г.). «Наблюдение топографии поверхности субнанометровой высоты с помощью рентгеновской отражательной фазово-контрастной микроскопии» . Физика природы . 2 (10): 700–704. Бибкод : 2006NatPh...2..700F . дои : 10.1038/nphys419 . ISSN 1745-2481 .
^ Лаанаит, Нуаман; Каллагон, Эрика БР; Чжан, Чжан; Стурчио, Нил К.; Ли, Сан Су; Фентер, Пол (18 сентября 2015 г.). «Динамика фронта реакции под воздействием рентгеновских лучей на границе раздела кальцит-вода» . Наука . 349 (6254): 1330–1334. Бибкод : 2015Sci...349.1330L . дои : 10.1126/science.aab3272 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 26383950 .
^ Кальво-Алмазан, Ирен; Фентер, Пол (01 июля 2021 г.). «Функция Паттерсона в виде автоголограммы и графика позволяет напрямую решить фазовую проблему для когерентно освещенных атомистических структур» . Новый журнал физики . 23 (7): 073018. Бибкод : 2021NJPh...23g3018C . дои : 10.1088/1367-2630/ac0d2d . ISSN 1367-2630 .

[:0-1] Jump up to: ^а ^б ^с «Пол А. Фентер | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . Проверено 24 февраля 2020 г.

[:6-2] Jump up to: ^а ^б ^с «Резюме Пола Вентера, август 2018 г.» (PDF) .

[:1-3] Jump up to: ^а ^б ^с «Избранные научные достижения DOE CEES» (PDF) .

[:2-4] Jump up to: ^а ^б «Центр под руководством Аргонна получает награду за важнейшее открытие в области аккумуляторных технологий | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . 31 июля 2019 года . Проверено 24 февраля 2020 г.

[5] Фентер, Пол; Стурчио, Нил К. (2004). «Структуры на границе раздела минерал-вода, выявленные методом синхротронного рентгеновского рассеяния» . Прогресс в науке о поверхности . 77 (5–8): 171–258. Бибкод : 2004ПрСС...77..171Ф . дои : 10.1016/j.progsurf.2004.12.001 .

[6] Парк, Чангён; Фентер, Пол А.; Надь, Кэтрин Л.; Стурчио, Нил К. (5 июля 2006 г.). «Гидратация и распределение ионов на границе раздела слюда-вода» . Письма о физических отзывах . 97 (1): 016101. Бибкод : 2006PhRvL..97a6101P . doi : 10.1103/PhysRevLett.97.016101 . ISSN 0031-9007 . ПМИД 16907385 .

[7] Ли, Сан Су; Фентер, Пол; Парк, Чангён; Стурчио, Нил К.; Надь, Кэтрин Л. (16 ноября 2010 г.). «Видование гидратных катионов на границе раздела москвич (001)-вода» . Ленгмюр . 26 (22): 16647–16651. дои : 10.1021/la1032866 . ISSN 0743-7463 . ПМИД 20932042 .

[8] Евмененко, Геннадий; Уорбертон, Роберт Э.; Йылдирим, Хандан; Грили, Джеффри П.; Чан, Мария Кюй; Бухгольц, Д. Брюс; Фентер, Пол; Бедзик, Майкл Дж.; Фистер, Тимоти Т. (23 июля 2019 г.). «Понимание роли перенапряжений в реакциях конверсии ионов лития: визуализация интерфейса» . АСУ Нано . 13 (7): 7825–7832. дои : 10.1021/acsnano.9b02007 . ISSN 1936-0851 . ОСТИ 1566739 . ПМИД 31117380 . S2CID 162182530 .

[9] «С наддувом. Впереди лучшие батареи» . Северо-Западный машиностроительный завод . Проверено 24 февраля 2020 г.

[:3-10] Jump up to: ^а ^б «Физик из Аргонна Фентер получает премию Уоррена за исследования дифракции рентгеновских лучей | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . 10 июня 2011 года . Проверено 24 февраля 2020 г.

[:4-11] Jump up to: ^а ^б «Награды и признание | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . Проверено 24 февраля 2020 г.

[:5-12] Jump up to: ^а ^б «Шесть ученых из Аргонна избраны стипендиатами Американского физического общества | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . 22 января 2008 года . Проверено 24 февраля 2020 г.

[13] Фентер, Пол; Стурчио, Нил К. (1 января 2004 г.). «Структуры на границе раздела минерал-вода, выявленные методом синхротронного рентгеновского рассеяния». Прогресс в науке о поверхности . 77 (5): 171–258. Бибкод : 2004ПрСС...77..171Ф . дои : 10.1016/j.progsurf.2004.12.001 . ISSN 0079-6816 .

[14] Фентер, Пол; Ли, Сан Су (декабрь 2014 г.). «Структура гидратного слоя на границе раздела твердое тело и вода». Вестник МРС . 39 (12): 1056–1061. Бибкод : 2014MRSBu..39.1056F . дои : 10.1557/mrs.2014.252 . ISSN 0883-7694 . S2CID 98516277 .

[anl.gov-15] Jump up to: ^а ^б «Слюда дает ключ к пониманию того, как вода переносит минералы | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . 13 июля 2017 года . Проверено 24 февраля 2020 г.

[16] Чикариелло, С.; Риелло, П. (1 апреля 2007 г.). «Малоугловое рассеяние на трехфазных образцах: применение к углю, проходящему процесс экстракции». Журнал прикладной кристаллографии . 40 (2): 282–289. дои : 10.1107/S002188980700564X . ISSN 0021-8898 .

[17] Бедзик, MJ ; Фентер, П.; Чжан, З.; Ченг, Л.; Окасински, Дж.С.; Стурчио, Северная Каролина (01 мая 2004 г.). «Рентгеновская стоячая волна». Новости синхротронного излучения . 17 (3): 5–10. Бибкод : 2004SRNew..17....5B . дои : 10.1080/08940880408603088 . ISSN 0894-0886 . S2CID 121041399 .

[18] Фентер, Пол; Парк, Чангён; Чжан, Чжан; Ван, Стив (октябрь 2006 г.). «Наблюдение топографии поверхности субнанометровой высоты с помощью рентгеновской отражательной фазово-контрастной микроскопии» . Физика природы . 2 (10): 700–704. Бибкод : 2006NatPh...2..700F . дои : 10.1038/nphys419 . ISSN 1745-2481 .

[19] Лаанаит, Нуаман; Каллагон, Эрика БР; Чжан, Чжан; Стурчио, Нил К.; Ли, Сан Су; Фентер, Пол (18 сентября 2015 г.). «Динамика фронта реакции под воздействием рентгеновских лучей на границе раздела кальцит-вода» . Наука . 349 (6254): 1330–1334. Бибкод : 2015Sci...349.1330L . дои : 10.1126/science.aab3272 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 26383950 .

[20] Кальво-Алмазан, Ирен; Фентер, Пол (01 июля 2021 г.). «Функция Паттерсона в виде автоголограммы и графика позволяет напрямую решить фазовую проблему для когерентно освещенных атомистических структур» . Новый журнал физики . 23 (7): 073018. Бибкод : 2021NJPh...23g3018C . дои : 10.1088/1367-2630/ac0d2d . ISSN 1367-2630 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]