Стэнлі Уітынгем

Стэнлі Уітынгем
англ.: M. Stanley Whittingham
Дата нараджэння	22 снежня 1941(1941-12-22)[1] (82 гады)
Месца нараджэння	Нотынгем, Вялікабрытанія
Грамадзянства	Вялікабрытанія  ЗША
Род дзейнасці	хімік, інжынер, выкладчык універсітэта
Навуковая сфера	хімія
Месца працы	Бінгемтанскі ўніверсітэт Schlumberger^[d] Exxon Research & Engineering Company^[d]
Альма-матар	Новы каледж^[d] Стэнфардскі ўніверсітэт Stamford School^[d]
Член у	Лонданскае каралеўскае таварыства[2]
Узнагароды	Norman Hackerman Young Author Award^[d] (1971) член Лонданскага каралеўскага таварыства^[d] (2021) Clarivate Citation Laureate^[d] (2015)
Медыяфайлы на Вікісховішчы

Майкл Стэнлі Уітынгем (англ.: Michael Stanley Whittingham; нар. 22 снежня 1941(1941-12-22)^[1], Нотынгем, Вялікабрытанія) — брытанска-амерыканскі хімік. У цяперашні час ён з’яўляецца прафесарам хіміі і дырэктарам як Інстытута даследаванняў матэрыялаў, так і праграмы матэрыялазнаўства і інжынерыі ва Універсітэце штата Нью-Ёрк у Бінгемтане. Ён таксама займае пасаду дырэктара Паўночна-Усходняга цэнтра назапашвання хімічнай энергіі (NECCES) Міністэрства энергетыкі ЗША ў Бінгемтане. Ён быў узнагароджаны Нобелеўскай прэміяй па хіміі ў 2019 годзе разам з Акірай Ёсіна і Джонам Гудэнафам^[3][4].

Уітынгем з’яўляецца ключавой фігурай у гісторыі развіцця літый-іонных акумулятараў, якія цяпер выкарыстоўваюцца ва ўсіх прыладах, ад мабільных тэлефонаў да электрычных транспартных сродкаў. Ён упершыню адкрыў інтэркаляцыйныя электроды ў 1970-х гадах і падрабязна апісаў канцэпцыю рэакцыі інтэркаляцыі для акумулятарных батарэй у канцы 1970-х гадоў. Ён валодае арыгінальнымі патэнтамі на канцэпцыю выкарыстання хіміі інтэркаляцыі ў высоказварачальных літый-іонных батарэях з высокай шчыльнасцю магутнасці. І ён вынайшаў першую літый-іонную акумулятарную батарэю, запатэнтаваную ў 1977 годзе і замацаванай за Exxon. Яго праца над літый-іоннымі батарэямі заклала аснову для далейшых распрацовак іншых батарэй. Таму яго называюць бацькам-заснавальнікам літый-іонных акумулятараў. ^[5]

Адукацыя і кар’ера

Уітынгем атрымаў вучыўся ў Стэмфардскай школе з 1951 па 1960 гады, перш чым паступіць у Нью-Каледж, Оксфард. У Оксфардскім універсітэце ён атрымаў ступень бакалаўра (1964), магістра (1967) і доктара філасофіі (1968)^[6]. Пасля завяршэння аспірантуры Уітынгем працаваў дацэнтам у Стэнфардскім універсітэце^[7]. Затым 16 гадоў працаваў у Exxon Research & Engineering Company^[7]. Затым ён чатыры гады працаваў у Schlumberger, перш чым стаць прафесарам Бінгемтанскага ўніверсітэта^[6].

З 1994 па 2000 год ён займаў пасаду намесніка прарэктара ўніверсітэта па навуковай рабоце^[8]. Ён таксама займаў пасаду віцэ-старшыні Даследчага фонду Універсітэта штата Нью-Ёрк на працягу шасці гадоў. У цяперашні час ён з’яўляецца заслужаным прафесарам хіміі і матэрыялазнаўства і тэхнікі ў Бінгемтанскім універсітэце^[7]. Уітынгем быў прызначаны галоўным навуковым дырэктарам NAATBatt International у 2017 годзе^[8].

У 2007 годзе Уітынгем быў сустаршынёй у даследаванні Міністэрства энергетыкі па назапашванні хімічнай энергіі^[9], а цяпер з’яўляецца дырэктарам Паўночна-Усходняга цэнтра па назапашванні хімічнай энергіі (NECCES), Цэнтра энергетычных памежных даследаванняў Міністэрства энергетыкі ЗША (EFRC) у Бінгемтане. У 2014 годзе NECCES атрымаў 12,8 мільёна долараў ад Міністэрства энергетыкі ЗША, каб дапамагчы паскорыць навуковыя прарывы, неабходныя для пабудовы новай эканомікі 21-га стагоддзя. У 2018 годзе Міністэрства энергетыкі выдзеліла NECCES яшчэ 3 мільёны долараў на працяг важных даследаванняў па батарэях. Каманда NECCES выкарыстоўвае фінансаванне, каб палепшыць працу матэрыялаў для назапашвання энергіі і распрацаваць новыя матэрыялы, якія «таннейшыя, экалагічна чыстыя і здольныя захоўваць больш энергіі, чым сучасныя матэрыялы»^[10].

Даследаванне

Уітынгем з’яўляецца ключавой фігурай у гісторыі развіцця літый-іонных акумулятараў, адкрыўшы канцэпцыю інтэркаляцыйных электродаў. Exxon вырабіла літый-іонны акумулятар Whittingham у 1970-х гадах, які быў заснаваны на катодзе з дысульфіду тытана і літый-алюмініевым анодзе^[11]. Батарэя мела высокую шчыльнасць энергіі, і дыфузія іонаў літыя ў катод з дысульфіду тытана была зварачальнай, што рабіла акумулятар перазараджаемым. Акрамя таго, дысульфід тытана мае асабліва высокую хуткасць дыфузіі іонаў літыя ў крышталічную рашотку. Exxon паклала свае рэсурсы на камерцыялізацыю Li/LiClO₄/ TiS₂ батарэі. Заклапочанасць бяспекі прымусіла Exxon спыніць праект. Уітынгем і яго каманда працягвалі публікаваць свае працы ў навуковых часопісах па электрахіміі і фізіцы цвёрдага цела. У рэшце рэшт ён пакінуў Exxon ў 1984 годзе і правёў чатыры гады ў Schlumberger у якасці менеджэра. У 1988 годзе ён прыняў пасаду прафесара хімічнага факультэта Бінгемтанскага ўніверсітэта, ЗША, каб працягнуць свае навуковыя інтарэсы.

«Усе гэтыя батарэі называюцца інтэркаляцыйнымі батарэямі. Гэта як пакласці варэнне ў бутэрброд. У хімічным плане гэта азначае, што ў вас ёсць крышталічная структура, і мы можам пакласці іоны літыя, выняць іх, і структура пасля гэтага будзе дакладна такая ж», — сказаў Уітынгем. «Мы захоўваем крышталічную структуру. Вось што робіць гэтыя літыевыя батарэі такімі добрымі, што дазваляе ім так доўга працаваць на цыкле»^[11].

Сённяшнія літыевыя батарэі абмежаваныя па ёмістасці, таму што на кожны акісляльна-аднаўленчы цэнтр пераходнага металу зварачальна ўстаўляецца менш за адзін літый-іон/электрон. Для дасягнення больш высокай шчыльнасці энергіі адзін з падыходаў — выйсці за рамкі рэакцый акісляльна-аднаўленчай інтэркаляцыі аднаго электрона ў вышэйзгаданых сістэмах. У цяперашні час даследаванні Уітынгэма прасунуліся да шматэлектронных рэакцый інтэркаляцыі, якія могуць павялічыць ёмістасць захоўвання за кошт інтэркаляцыі некалькіх іонаў літыя. Некалькі шматэлектронных інтэркаляцыйных матэрыялаў былі паспяхова распрацаваны Whittingham, як LiVOPO₄/VOPO₄ і г.д. Шматвалентны ванадый катыён (V³⁺<->V⁵⁺) грае важную ролю для дасягнення некалькіх электронных рэакцый. Гэтыя шматспадзеўныя матэрыялы праліваюць святло на акумулятарную прамысловасць, хутка павялічваючы шчыльнасць энергіі.

Узнагароды

• 1971 — Прэміі маладога аўтара ад Электрахімічнага таварыства^[12]
• 2003 — Battery Research Award^[13]
• 2007 — Прэмія канцлера за выдатныя дасягненні ў галіне навукі і творчай дзейнасці, а таксама прэмія за выбітныя даследаванні, Універсітэт штата Нью-Ёрк^[14]
• 2010 — Прэмія за пажыццёвы ўнёсак Амерыканскага хімічнага таварыства^[8]
• 2012 — Прэмія IBA Yeager Award за пажыццёвы ўклад у даследаванні матэрыялаў для літыевых батарэй^[15]
• 2015 — Лаўрэат цытавання Thomson Reuters^[16]
• 2017 — Прэмія старэйшага навуковага супрацоўніка ад Міжнароднага таварыства іонікі цвёрдага цела^[17]
• 2018 — Прэмія Тэрнбула ад Таварыства матэрыяльных даследаванняў^[18]
• 2018 — Член Нацыянальнай інжынернай акадэміі^[19]
• 2019 — Нобелеўская прэмія па хіміі разам з Джонам Гудэнафам і Акірай Ёсіна^[3]

Кнігі

• J. B. Goodenough; M. S. Whittingham (1977). Solid State Chemistry of Energy Conversion and Storage. American Chemical Society Symposium Series #163. ISBN 978-0-8412-0358-7.
• G. G. Libowitz; M. S. Whittingham (1979). Materials Science in Energy Technology. Academic Press. ISBN 978-0-12-447550-2.
• M. S. Whittingham; A. J. Jacobson (1984). Intercalation Chemistry. Academic Press. ISBN 978-0-12-747380-2.
• D. L. Nelson, M. S. Whittingham and T. F. George (1987). Chemistry of High Temperature Superconductors. American Chemical Society Symposium Series #352. ISBN 978-0-8412-1431-6.
• M. A. Alario-Franco, M. Greenblatt, G. Rohrer and M. S. Whittingham (2003). Solid-state chemistry of inorganic materials IV. Materials Research Society. ISBN 978-1-55899-692-2.

Найбольш цытаваныя артыкулы

Ніжэй прыведзены кароткі спіс некаторых з яго найбольш цытуемых прац^[20].

• Whittingham, M. S. (1976). "Electrical energy storage and intercalation chemistry". Science. 192 (4244): 1126–1127. Bibcode:1976Sci...192.1126W. doi:10.1126/science.192.4244.1126. PMID 17748676.
• Whittingham, M. Stanley (1976). "The role of ternary phases in cathode reactions". Journal of the Electrochemical Society. 123 (3): 315–320. Bibcode:1976JElS..123..315W. doi:10.1149/1.2132817.
• Whittingham, M.Stanley (1978). "Chemistry of intercalation compounds: metal guests in chalcogenide hosts". Progress in Solid State Chemistry. 12 (1): 41–99. doi:10.1016/0079-6786(78)90003-1.
• Whittingham, M. Stanley (October 2004). "Lithium batteries and cathode materials". Chemical Reviews. 104 (10): 4271–4301. doi:10.1021/cr020731c. PMID 15669156.
• Whittingham, M. Stanley (October 2014). "Ultimate limits to intercalation reactions for lithium batteries". Chemical Reviews. 114 (23): 11414–11443. doi:10.1021/cr5003003. PMID 25354149.
• Chirayil, Thomas (October 1998). "Hydrothermal synthesis of vanadium oxides". Chemistry of Materials. 10 (10): 2629–2640. doi:10.1021/cm980242m.
• Zavalij, Peter Y. (October 1999). "Structural chemistry of vanadium oxides with open frameworks". Acta Crystallographica Section B. 55 (5): 627–663. doi:10.1107/S0108768199004000. PMID 10927405.
• Chen, Rongji (June 1996). "Hydrothermal Synthesis and Characterization of K_xMnO₂·yH₂O". Chemistry of Materials. 8 (6): 1275–1280. doi:10.1021/cm950550.
• Janauer, Gerald G. (August 1996). "Novel tungsten, molybdenum, and vanadium oxides containing surfactant ions". Chemistry of Materials. 8 (8): 2096–2101. doi:10.1021/cm960111q.
• Yang, Shoufeng (March 2002). "Reactivity, stability and electrochemical behavior of lithium iron phosphates". Electrochemistry Communications. 4 (3): 239–244. doi:10.1016/S1388-2481(01)00298-3.
• Yang, Shoufeng (September 2001). "Hydrothermal synthesis of lithium iron phosphate cathodes". Electrochemistry Communications. 3 (9): 505–508. doi:10.1016/S1388-2481(01)00200-4.
• Whittingham, M. Stanley (January 1995). "The hydrothermal synthesis of new oxide materials". Solid State Ionics. 75: 257–268. doi:10.1016/0167-2738(94)00220-M.
• Petkov, V. (February 2004). "Structure beyond Bragg: Study of V₂O₅ nanotubes". Physical Review B. 69 (8): 085410 (1–6). Bibcode:2004PhRvB..69h5410P. doi:10.1103/PhysRevB.69.085410.
• "Vanadium modified LiFePO₄ cathode for Li-ion batteries". Electrochemical and Solid-State Letters. 12 (2): A33–A38. Feb 2009. doi:10.1149/1.3039795.
• Zhou, Hui (December 2010). "Iron and Manganese Pyrophosphates as cathodes for Lithium-Ion batteries". Chemistry of Materials. 23 (2): 293–300. doi:10.1021/cm102922q.

Зноскі

1. M. Stanley Whittingham // Brockhaus Enzyklopädie Праверана 9 кастрычніка 2017.
   <a href="https://wikidata.org/wiki/Track:Q237227"></a>
2. https://royalsociety.org/news/2021/05/new-fellows-announcement-2021/ Праверана 30 красавіка 2022.
3. Nobel Prize in Chemistry Announcement (нявызн.). The Nobel Prize.
4. "Nobel Prize in Chemistry Honors Work on Lithium-Ion Batteries".
5. Ramanan, A. (10 November 2019). "Development of lithium-ion batteries – 2019 Nobel Prize for Chemistry" (PDF). Current Science. 117 (9): 1416–1418. Праверана 16 March 2021.
6. Dr. M. Stanley Whittingham (нявызн.)(недаступная спасылка). Binghamton University. Архівавана з першакрыніцы 22 жніўня 2019. Праверана 8 снежня 2021.
7. "Binghamton University professor wins Nobel Prize in Chemistry". Binghamton University. 9 October 2019.
8. Stanley Whittingham, Ph.D. (нявызн.)(недаступная спасылка). Marquis Who's Who Top Educators (23 студзеня 2019). Архівавана з першакрыніцы 10 кастрычніка 2019. Праверана 8 снежня 2021. Памылка ў зносках: памылковы тэг <ref>; імя "marquisWW" вызначана некалькі разоў з розным зместам
9. Desmond, Kevin (16 May 2016). Innovators in Battery Technology: Profiles of 93 Influential Electrochemists. Праверана 10 October 2019.
10. Federal grant boosts smart energy research (нявызн.). Binghamton University Division of Research (19 чэрвеня 2014).
11. Binghamton professor recognized for energy research (нявызн.).
12. Norman Hackerman Young Author Award (нявызн.)(недаступная спасылка). The Electrochemical Society. Архівавана з першакрыніцы 22 жніўня 2019. Праверана 8 снежня 2021.
13. Battery Division Research Award (нявызн.)(недаступная спасылка). The Electrochemical Society. Архівавана з першакрыніцы 22 жніўня 2019. Праверана 8 снежня 2021.
14. Research & Scholarship Award Recipients by Region (нявызн.)(недаступная спасылка). SUNY Foundation (2 мая 2007). Архівавана з першакрыніцы 22 сакавіка 2020. Праверана 8 снежня 2021.
15. Awards (нявызн.).
16. BU chemistry professor named as Nobel Prize hopeful (нявызн.).
17. Prof. M. Stanley Whittingham (нявызн.). internationalsocietysolidstateionics.org.
18. "Stan Whittingham selected for 2018 David Turnbull Lectureship Award". November 2018.
19. Dr. M. Stanley Whittingham (нявызн.). NAE Website.
20. Stanley Whittingham (нявызн.). Google Scholar.

Спасылкі

• Профіль М. Стэнлі Уітынгема на сайце Бінгемтанскага ўніверсітэта
• Інтэрв’ю М. Стэнлі Уітынгема [1] на сайце гісторыі навукі École supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris