Дженнифер Л. М. Рапп, FRSC (родилась 27 января 1980 г.), — материаловед и профессор Мюнхенского технического университета , приглашенный профессор Массачусетского технологического института и технический директор по исследованиям аккумуляторов в TUM International Energy Research. Рапп опубликовала более 130 статей в рецензируемых журналах, является соавтором 7 глав книг и имеет более 25 патентов. Исследования Рапп в целом охватывают твердотельные материалы и конструкции ячеек для устойчивых аккумуляторов , преобразования энергии и нейроморфной памяти и вычислений.
Рупп родилась в Германии в 1980 году [1] и с юности росла в Вене, Австрия . Ее мать — преподаватель языка, а отец — физик, семья смешанная франко-немецко-итальянская. [2] В детстве она играла на профессиональном пианино и боролась за то, чтобы выбрать между своей любовью к музыке и естественным наукам. [2] В подростковом возрасте Рупп активно занималась в группе по химии окружающей среды, а также была членом австрийской команды, соревнуясь на международном уровне в составе Международной команды молодых физиков, где они заняли 3-е место в 1998 году.
Рапп получила степень магистра естественных наук в Венском университете [1], а затем докторскую степень в ETH Zurich . Ее усилия в бакалавриате были признаны Австрийским химическим обществом, которое вручило ей свою премию за ее дипломную работу. [3] Она была награждена медалью ETH Zurich за выдающиеся достижения в области доктора философии [3] за свою диссертацию по микро-твердооксидным топливным элементам и функциональным керамическим материалам под руководством Людвига Гауклера в ETH Zurich .
Рапп была назначена постдоком и руководителем группы, работавшей в ETH Zurich до 2010 года, где она изучала твердотельные ионные проводники и разрабатывала концепцию микро-твердооксидных топливных элементов. [1] В 2011 году она присоединилась к Национальному институту материаловедения в Цукубе, Япония, где она узнала, как изготавливать оксидные мемристоры для концепций энергонезависимой памяти и протонных топливных элементов. [1] Она рано ушла из-за ядерной катастрофы на Фукусиме-1 [2] и переехала в 2011 году со своей семьей в США, где она присоединилась к Массачусетскому технологическому институту в качестве старшего научного сотрудника . В 2012 году она получила престижный грант на профессорскую карьеру от Швейцарского национального научного фонда в качестве внештатного профессора в ETH Zurich, активизировав свои исследования мемристивных эффектов и начав также работу над материалами для преобразования солнечной энергии в топливо. В 2015 году она получила грант ERC Starting (поддержанный в этом году SNSF ) в качестве второго карьерного гранта для содействия большему количеству исследований материалов для нейроморфных вычислений и памяти. [4] Вскоре после этого, в 2017 году, Рапп присоединилась к преподавательскому составу Массачусетского технологического института , где она прошла повышение от ассистента до доцента. В MIT ее основным назначением была кафедра материаловедения и инженерии, а также она была назначена на кафедру электротехники и компьютерных наук. В своих исследованиях в MIT она вместе со своей командой интенсивно сосредоточилась на твердотельных батареях , электрокерамике и концепции Lithionics для использования литий-ионов за пределами батарей в твердотельных устройствах для нейроморфных вычислений, восприятия или реагирования на оптическую стимуляцию.
Осенью 2021 года Рапп присоединилась к профессору Мюнхенского технического университета, сохранив назначение в качестве приглашенного профессора в Массачусетском технологическом институте , а также приняв роль нового технического директора по исследованиям аккумуляторов в TUM International Energy Research. В 2023 году она стала соучредителем и занимает должность директора по безопасности QKera GmbH, немецкого производителя твердых электролитных материалов, нацеленного на недорогие, не требующие спекания, твердые химические вещества с низким выбросом CO2 . [ 5]
Рапп входит в состав различных консультативных советов компаний, занимающихся производством батарей или электрокерамики, является назначенным академическим директором в TUM Venture Labs для поддержки быстрого трансфера технологий и избранным членом консультативного совета таких академических журналов, как Energy & Environmental Science , Advanced Energy Materials , Advanced Functional Materials и других. С 2017 года она является многократно переизбранным заместителем редактора в Journal of Materials Chemistry A. [ 6]
В 2019 году она основала программу наставничества LILA для представителей меньшинств в области инженерии и науки, стремясь преодолеть существующий гендерный разрыв, оказать поддержку группам меньшинств и способствовать разнообразию в будущем руководстве в области исследований и разработок в области энергетики, химии твердого тела и материалов.
Исследование аккумуляторов
Рапп разрабатывает батареи следующего поколения для применения в электромобилях и портативной электронике, уделяя особое внимание синтезу новых материалов и конструкциям ячеек. Ее исследования вносят вклад в создание более безопасных альтернатив классическим полимерам на основе твердого электролита с проводимостью Li для литий-ионных твердых и гибридных батарей, разрабатывая инновационные химии твердотельного синтеза, такие как синтез с последовательным осаждением в сотрудничестве с Samsung , а также в области эффектов и структурной науки. Она также внесла значительный вклад в разработку путей синтеза керамики для тонких электролитных соединений, внесла вклад в разработку интерфейсных конструкций электрод-электрод и структурного проектирования различных электролитных и электродных химий. Она рассказывает об исследованиях батарей в подкасте Battery generation Podcast, [7] , который за короткое время достигает ++105000 просмотров.
Литионные исследования
В своем исследовании Lithionic она разработала одну из ключевых статей, в которой обсуждаются требования к структуре и свойствам твердотельных материалов на основе Li для выполнения функций Lithionic для нейроморфного вычисления, восприятия или реагирования на оптические стимулы за пределами приложений для батарей. Работа привела к созданию более крупного исследовательского консорциума, финансируемого Ericsson для содействия технологии 6G в MIT, инициированного и возглавляемого Раппом. В стремлении к тому, чтобы меньше материалов выполняли больше функций для будущих устройств, она вносит вклад с помощью материальных концепций, химии и физических операций для выполнения дополнительных функций за пределами классического хранения энергии.
Исследования и разработка устройств в области твердотельной ионики и электроники
Тема твердотельной ионики и электроники глубоко сосредоточена в работе Рапп. Ее цели — создание специализированных твердотельных материалов и электрокерамики для преобразования и хранения энергии или информационных вычислений. Это включает в себя проектирование материалов и фундаментальные модельные эксперименты по электрохемомеханике для ионных проводников (т. е. с модулем деформации) или также недавнюю работу с ее коллегой Гарри Туллером (MIT) и студентами по оптоионике. Приложения быстрых ионных проводников включают топливные элементы, датчики, батареи, мемристоры или нейроморфные вычислительные чипы. Несколько устройств для проверки концепции и принципов электрохимической работы исходят от команды Рапп, такие как напряженные мемристоры или недавно предложенные чипы топливных элементов, преобразующие глюкозу, для человеческих имплантатов.
Промышленное сотрудничество, поддержка и консультации
Рапп сотрудничал, выступал в качестве консультанта или получал конкурсные награды от нескольких компаний, включая BMW , Samsung , Ericsson , Shell , Equinor , Alkegen, Unifrax, SiFab, Sensirion, Eni , Merck , BASF , Volkswagen , Oerlikon и NGK/NTK.