М. Стэнли Уиттингем
Сэр Стэнли Уиттингем | |
|---|---|
 Уиттингем в 2020 году | |
| Рожденный | Майкл Стэнли Уиттингем 22 декабря 1941 г. Ноттингем , Англия |
| Национальность | Британский , Американский |
| Альма-матер | Новый колледж, Оксфорд ( бакалавр , магистр , доктор философии ) |
| Известный | Литий-ионный аккумулятор |
| Награды | Нобелевская премия по химии (2019). |
| Научная карьера | |
| Поля | Химик |
| Учреждения | Бингемтонский университет |
| Тезис | Микробалансовые исследования некоторых оксидных систем (1968 г.) |
| Докторантура | Питер Диккенс |
| Другие научные консультанты | Роберт Хаггинс (постдок) |
Сэр Майкл Стэнли Уиттингем (родился 22 декабря 1941 г.) — британско-американский химик . Он является профессором химии и директором Института исследования материалов и программы материаловедения и инженерии в Бингемтонском университете Государственного университета Нью-Йорка . 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 Ёсино и Джоном Б. Гуденафом . [1] [2]
Уиттингем — ключевая фигура в истории литий-ионных аккумуляторов , которые используются во всем: от мобильных телефонов до электромобилей. В 1970-х годах он открыл интеркаляционные электроды и подробно описал реакции интеркаляции в перезаряжаемых батареях. Ему принадлежат патенты на концепцию использования интеркаляционной химии в высокообратимых литий-ионных батареях с высокой плотностью мощности. Он также изобрел первую перезаряжаемую литий-металлическую батарею (LMB), запатентованную в 1977 году и переданную Exxon для коммерциализации в небольших устройствах и электромобилях. Литий-металлическая аккумуляторная батарея Whittingham основана на аноде LiAl и катоде из TiS 2 интеркаляционного типа . Его работы над литиевыми аккумуляторами заложили основу для других разработок, 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 с 1951 по 1960 год, а затем поступил в Новый колледж Оксфорда, чтобы изучать химию. В Оксфордском университете он получил степень бакалавра (1964 г.), магистратуры (1967 г.) и доктора философии (1968 г.). [6] После окончания аспирантуры Уиттингем стал научным сотрудником Стэнфордского университета . [7] Он проработал 16 лет в Exxon Research & Engineering Company. [7] и четыре года проработал в Schlumberger, прежде чем стал профессором Бингемтонского университета . [6]
С 1994 по 2000 год он занимал должность проректора университета по исследованиям. [4] Он также в течение шести лет занимал должность вице-председателя Исследовательского фонда Государственного университета Нью-Йорка. Он является заслуженным профессором химии, материаловедения и инженерии Бингемтонского университета. [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] и является директором Северо-восточного центра хранения химической энергии (NECCES), Центра пограничных энергетических исследований Министерства энергетики США (EFRC) в Бингемтоне. В 2014 году NECCES получила от Министерства энергетики США грант в размере 12,8 миллиона долларов на помощь в ускорении научных прорывов, необходимых для построения экономики 21 века. В 2018 году Министерство энергетики предоставило NECCES еще 3 миллиона долларов на продолжение исследований в области батарей. Команда NECCES использует полученные средства для улучшения материалов, аккумулирующих энергию, и для разработки новых материалов, которые «более дешевые, экологически чистые и способны хранить больше энергии, чем существующие материалы». [9]
Исследования [ править ]
Уиттингем разработал интеркаляционный электрод. Exxon произвела литий-ионную батарею Whittingham в 1970-х годах на основе катода из дисульфида титана и литий-алюминиевого анода. [10] Батарея имела высокую плотность энергии, а диффузия ионов лития в катод из дисульфида титана была обратимой, что делало батарею перезаряжаемой. Кроме того, дисульфид титана имеет особенно высокую скорость диффузии ионов лития в кристаллическую решетку. Exxon вложила свои ресурсы в коммерциализацию батареи Li/LiClO 4 / TiS 2 . Однако соображения безопасности заставили Exxon завершить проект. Уиттингем и его команда продолжали публиковать свои работы в академических журналах по электрохимии и физике твердого тела. Он покинул Exxon в 1984 году и четыре года проработал менеджером в Schlumberger. В 1988 году он стал профессором химического факультета Бингемтонского университета, США, чтобы продолжить 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 вставить ионы лития, вынуть их, и после этого структура будет точно такой же». ", - сказал Уиттингем. «Мы сохраняем кристаллическую структуру. Вот что делает эти литиевые батареи такими хорошими, позволяет им работать так долго». [10]
Литиевые батареи имеют ограниченную емкость, поскольку на один окислительно-восстановительный центр переходного металла обратимо интеркалируется менее одного литий-иона/электрона. Чтобы достичь более высоких плотностей энергии, один из подходов состоит в том, чтобы выйти за рамки одноэлектронных окислительно-восстановительных реакций интеркаляции. Исследования Уиттингема продвинулись к реакциям многоэлектронной интеркаляции, которые могут увеличить емкость хранения за счет интеркалирования нескольких ионов лития. Несколько материалов с многоэлектронной интеркаляцией были успешно разработаны Уиттингемом, например LiVOPO 4 /VOPO 4 . Многовалентный катион ванадия (V 3+ <->V 5+ ) играет важную роль в осуществлении многоэлектронных реакций. Эти многообещающие материалы проливают свет на аккумуляторную промышленность, быстро увеличивая плотность энергии.
Уиттингем получил Премию молодого автора от Электрохимического общества в 1971 году. [11] премия за исследования 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 в развитие «зеленых» технологий по версии Greentech Media . [14] В 2012 году Уиттингем получил премию IBA Yeager за пожизненный вклад в исследования материалов для литиевых батарей. [15] и он был избран членом Общества исследования материалов в 2013 году. [16] Он был включен вместе с Джоном Б. Гуденафом за новаторские исследования, приведшие к разработке литий-ионной батареи, в список Clarivate Citation лауреатов Нобелевской премии по химии от Thomson Reuters в 2015 году. [10] [17] В 2018 году Уиттингем был избран членом Национальной инженерной академии «за новаторство в применении интеркаляционной химии для материалов, аккумулирующих энергию». [18]
В 2019 году Уиттингем вместе с Джоном Б. Гуденафом и Акирой Ёсино 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 Университете штата Нью-Йорк в Освего . У него двое детей, Майкл Уиттингем и Дженниффер Уиттингем-Брас. [19] [20]
Признание [ править ]
- Премия канцлера 2007 г. за выдающиеся достижения в области стипендий и творческой деятельности и премия за выдающиеся исследования, Государственный университет Нью-Йорка [21]
- Премия 2010 года за пожизненный вклад от Американского химического общества [4]
- 2015 г. Лауреат премии Thomson Reuters [17]
- Премия старшего научного сотрудника 2017 года от Международного общества ионики твердого тела [22]
- Премия Тернбулла 2018 года от Общества исследования материалов [23]
- 2018 Член Национальной инженерной академии. [24]
- 2019 года Нобелевская премия по химии совместно с Джоном Б. Гуденафом и Акирой Ёсино [1]
- 2020 года» Премия «Великие иммигранты от Корпорации Карнеги в Нью-Йорке [25]
- 2023 Главный приз VinFuture с Мартином Грином , Рашидом Язами и Акирой Ёсино [26]
- 2024 г. Посвящен в рыцари в честь Дня рождения короля 2024 г. «за заслуги перед химией». [27]
Книги [ править ]
- Дж. Б. Гуденаф и М. С. Уиттингем (1977). Химия твердого тела преобразования и хранения энергии . Серия симпозиумов Американского химического общества № 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 .
- М. С. Уиттингем и Эй. Джей Джейкобсон (1984). Интеркаляционная химия . Академическая пресса. ISBN 978-0-12-747380-2 .
- Д.Л. Нельсон, М.С. Уиттингем и Т.Ф. Джордж (1987). Химия высокотемпературных сверхпроводников . Серия симпозиумов Американского химического общества № 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 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Наиболее цитируемые статьи [ править ]
(По состоянию на 2019 год [update]: [28] )
- Уиттингем, MS (1976). «Хранение электрической энергии и химия интеркаляции». Наука . 192 (4244): 1126–1127. Бибкод : 1976Sci...192.1126W . дои : 10.1126/science.192.4244.1126 . ПМИД 17748676 . S2CID 36607505 .
- Уиттингем, М. Стэнли (1976). «Роль тройных фаз в катодных реакциях». Журнал Электрохимического общества . 123 (3): 315–320. Бибкод : 1976JElS..123..315W . дои : 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. дои : 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. дои : 10.1021/cr020731c . ПМИД 15669156 . S2CID 888879 .
- Уиттингем, М. Стэнли (октябрь 2014 г.). «Предельные пределы реакций интеркаляции литиевых батарей». Химические обзоры . 114 (23): 11414–11443. дои : 10.1021/cr5003003 . ПМИД 25354149 .
- Чирайил, Томас; Завалий, Питер Ю.; Уиттингем, М. Стэнли (октябрь 1998 г.). «Гидротермальный синтез оксидов ванадия». Химия материалов . 10 (10): 2629–2640. дои : 10.1021/см980242м .
- Завалий, Питер Ю.; Уиттингем, М. Стэнли (октябрь 1999 г.). «Структурная химия оксидов ванадия с открытыми каркасами» . Acta Crystallographica Раздел B. 55 (5): 627–663. дои : 10.1107/S0108768199004000 . ПМИД 10927405 .
- Чен, Жунцзи; Завалий, Питер; Уиттингем, М. Стэнли (июнь 1996 г.). «Гидротермальный синтез и характеристика K x MnO 2 · yH 2 O». Химия материалов . 8 (6): 1275–1280. дои : 10.1021/см950550 .
- Джанауэр, Джеральд Г.; Добли, Артур; Го, Цзиндун; Завалий, Питер; Уиттингем, М. Стэнли (август 1996 г.). «Новые оксиды вольфрама, молибдена и ванадия, содержащие ионы поверхностно-активных веществ». Химия материалов . 8 (8): 2096–2101. дои : 10.1021/cm960111q .
- Ян, Шуфэн; Сун, Яннин; Завалий, Питер Ю.; Стэнли Уиттингем, М. (март 2002 г.). «Реакционная способность, стабильность и электрохимическое поведение фосфатов лития-железа». Электрохимические коммуникации . 4 (3): 239–244. дои : 10.1016/S1388-2481(01)00298-3 .
- Ян, Шуфэн; Завалий, Питер Ю.; Стэнли Уиттингем, М. (сентябрь 2001 г.). «Гидротермальный синтез литий-железофосфатных катодов». Электрохимические коммуникации . 3 (9): 505–508. дои : 10.1016/S1388-2481(01)00200-4 .
- Уиттингем, М. Стэнли; Го, Цзин-Донг; Чен, Жунцзи; Чирайил, Томас; Джанауэр, Джеральд; Завалий, Питер (январь 1995 г.). «Гидротермальный синтез новых оксидных материалов». Ионика твердого тела . 75 : 257–268. дои : 10.1016/0167-2738(94)00220-М .
- Петков В.; Завалий, П.Я.; Лутта, С.; Уиттингем, штат Массачусетс; Пырванов В.; Шастри, С. (февраль 2004 г.). «Структура за пределами Брэгга: исследование V 2 O 5 нанотрубок » (PDF) . Физический обзор B . 69 (8): 085410 (1–6). Бибкод : 2004PhRvB..69h5410P . дои : 10.1103/PhysRevB.69.085410 . Архивировано из оригинала (PDF) 9 октября 2019 года.
- «Модифицированный ванадием катод LiFePO 4 для литий-ионных аккумуляторов» . Электрохимические и твердотельные буквы . 12 (2): А33–А38. 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 как катоды для литий-ионных батарей» (PDF) . Химия материалов . 23 (2): 293–300. дои : 10.1021/cm102922q .
Ссылки [ править ]
- ^ Перейти обратно: а б с «Объявление о Нобелевской премии по химии» . Нобелевская премия . Проверено 9 октября 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б Специа, Меган (9 октября 2019 г.). «Нобелевская премия по химии присуждается за работу над литий-ионными батареями» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 9 октября 2019 г.
- ^ Раманан, А. (10 ноября 2019 г.). «Разработка литий-ионных батарей – Нобелевская премия по химии 2019 года» (PDF) . Современная наука . 117 (9): 1416–1418. Архивировано из оригинала 5 декабря 2019 года . Проверено 16 марта 2021 г.
{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б с д «Стэнли Уиттингем, доктор философии». Маркиз Кто есть кто Лучшие преподаватели. 23 января 2019 года. Архивировано из оригинала 10 октября 2019 года . Проверено 10 октября 2019 г.
- ^ «М. Стэнли Уиттингем: Факты» . Нобелевский фонд . Проверено 20 октября 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Доктор М. Стэнли Уиттингем» . Бингемтонский университет . Архивировано из оригинала 22 августа 2019 года . Проверено 22 августа 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Ярош, Райан (9 октября 2019 г.). «Профессор Бингемтонского университета получил Нобелевскую премию по химии» . Бингемтонский университет . Проверено 10 октября 2019 г.
- ^ Десмонд, Кевин (16 мая 2016 г.). Новаторы в аккумуляторных технологиях: профили 93 влиятельных электрохимиков . Джефферсон, Северная Каролина: Макфарланд. п. 240. ИСБН 9780786499335 . Проверено 10 октября 2019 г.
- ^ Эллис, Кэти (19 июня 2014 г.). «Федеральный грант стимулирует исследования в области умной энергетики» . Отдел исследований Бингемтонского университета . Проверено 10 октября 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Бингемтонский профессор признан за исследования в области энергетики» . Исследовательский фонд Государственного университета Нью-Йорка . Проверено 10 октября 2019 г.
- ^ «Премия Нормана Хакермана молодому автору» . Электрохимическое общество . Архивировано из оригинала 22 августа 2019 года . Проверено 22 августа 2019 г.
- ^ «Награда за исследования аккумуляторного отдела» . Электрохимическое общество. Архивировано из оригинала 22 августа 2019 года . Проверено 22 августа 2019 г.
- ^ «Человек Электрохимического общества» . Электрохимическое общество . Проверено 10 октября 2019 г.
- ^ Канеллос, Майкл (20 апреля 2010 г.). «Зал славы зеленых технологий» . Гринтек Медиа . Проверено 10 октября 2019 г.
- ^ «Награды» . Международная ассоциация производителей аккумуляторных материалов . Проверено 10 октября 2019 г.
- ^ «Стипендиаты MRS 2013» . Общество исследования материалов . Архивировано из оригинала 10 октября 2019 года . Проверено 10 октября 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б Макоф, Александра. «Профессор химии Буша назван претендентом на Нобелевскую премию» . Несбыточная мечта . Проверено 10 октября 2019 г.
- ^ «Доктор М. Стэнли Уиттингем» . Национальная инженерная академия . Проверено 10 октября 2019 г.
- ^ «Лауреат Нобелевской премии 2019 года: доктор М. Стэнли Уиттингем рассказывает о награде, влиянии, батареях» . Binghamton Press & Sun-Bulletin . Проверено 12 октября 2019 г.
- ^ «Профиль факультета, Современные языки: Джорджина Уиттингем» . Государственный университет Нью-Йорка в Освего . Проверено 1 января 2020 г.
- ^ «Получатели стипендий и исследований по регионам» . Фонд СУНИ . 2 мая 2007 г. Архивировано из оригинала 22 марта 2020 г. . Проверено 27 октября 2019 г.
- ^ «Профессор М. Стэнли Уиттингем» . Internationalsocietysolidstateionics.org . Проверено 27 октября 2019 г.
- ^ «Стэн Уиттингем выбран на премию Дэвида Тернбулла за лекции в 2018 году» . Вестник МРС . 43 (11): 871. Ноябрь 2018 г. doi : 10.1557/mrs.2018.273 . ISSN 0883-7694 .
- ^ «Доктор М. Стэнли Уиттингем» . Сайт НАЭ . Проверено 27 октября 2019 г.
- ^ «Лауреат Нобелевской премии по химику М. Стэнли Уиттингем включен в список «Великих иммигрантов, великих американцев» на 2020 год - Binghamton News» . Новости - Бингемтонский университет . Проверено 25 июня 2024 г.
- ^ Нху, Куинь (21 декабря 2023 г.). «Исследователи аккумуляторов выиграли вьетнамские награды на сумму 3 миллиона долларов» . ВнЭкспресс .
- ^ «№64423» . Лондонская газета (Приложение). 15 июня 2024 г. с. БИ 2.
- ^ «Стэнли Уиттингем» . Google Scholar . Проверено 10 октября 2019 г.
Внешние ссылки [ править ]
- Профиль М. Стэнли Уиттингема на Бингемтонского университета веб-сайте
- Интервью М. Стэнли Уиттингема [1] на Высшей школы физики и химии Industrielles de la ville de Paris. веб-сайте истории науки
- М. Стэнли Уиттингем на Nobelprize.org включая Нобелевскую лекцию в воскресенье, 8 декабря 2019 г., « Происхождение литиевой батареи».
Лауреаты Нобелевской премии по химии |
|---|
- 1941 года рождения
- Живые люди
- Люди, получившие образование в Стэмфордской школе
- Выпускники Нового колледжа Оксфорда
- Преподаватели Бингемтонского университета
- Факультет Государственного университета Нью-Йорка
- Нобелевские лауреаты по химии
- Английские нобелевские лауреаты
- Британские нобелевские лауреаты
- Британские эмигранты в США
- английские химики
- Английские изобретатели
- Люди Шлюмберже
- Сотрудники ExxonMobil
- Химики-неорганики
- Химики твердого тела
- Рыцари Бакалавр