stringtranslate.com

Джон Б. Гуденаф

Джон Баннистер Гуденаф ( / ˈ ɡ ʊ d ɪ n ʌ f / GUUD -in-uf ; [3] 25 июля 1922 — 25 июня 2023) — американский ученый-материаловед, физик твердого тела и лауреат Нобелевской премии в области химия . С 1996 года он был профессором механики, [4] материаловедения и электротехники в Техасском университете в Остине . Ему приписывают определение правил Гуденафа-Канамори о знаке магнитного сверхобмена в материалах, разработку материалов для компьютерной оперативной памяти и изобретение катодных материалов для литий-ионных батарей .

Гуденаф родился в Йене , Германский рейх (Веймарская республика), в семье американцев. Во время и после окончания Йельского университета Гуденаф служил военным метеорологом США во время Второй мировой войны. Он получил степень доктора философии. Получил степень доктора физики в Чикагском университете , стал научным сотрудником лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института , а позже возглавил лабораторию неорганической химии в Оксфордском университете .

Гуденаф был награжден Национальной медалью науки , медалью Копли , премией Ферми , премией Дрейпера и японской премией . Премия Джона Б. Гуденаф в области материаловедения названа в его честь. В 2019 году он был удостоен Нобелевской премии по химии вместе с М. Стэнли Уиттингемом и Акирой Ёсино и в 97 лет стал старейшим нобелевским лауреатом в истории. [5] С 27 августа 2021 года и до своей смерти он был старейшим из ныне живущих лауреатов Нобелевской премии.

Личная жизнь и образование

Джон Гуденаф родился в Йене, Германия , 25 июля 1922 года [6] в семье американцев Эрвина Рамсделла Гуденаф (1893–1965) и Хелен Мириам (Льюис) Гуденаф. [7] Его отец работал над докторской диссертацией. в Оксфордском университете во время рождения Джона, а позже стал профессором истории религии в Йельском университете . Брат Джона, покойный Уорд Гуденаф , был антропологом Пенсильванского университета . Братья посещали школу-интернат в Гротоне в Массачусетсе . [8] Джон Гуденаф страдал дислексией , [9] когда медицинское сообщество плохо понимало ее и не лечило. Он не умел читать в Гротоне и плохо учился на уроках. Вместо этого он обнаружил интерес к изучению природы, растений и животных. [10]

У Джона также было двое сводных братьев и сестер от второго брака его отца: Урсула Гуденаф , почетный профессор биологии Вашингтонского университета в Сент-Луисе ; и Дэниел А. Гуденаф, почетный профессор биологии Гарвардской медицинской школы . В 1944 году Джон Гуденаф получил степень бакалавра математики с отличием в Йельском университете , где он был членом организации «Череп и кости» . [11]

После службы в армии США метеорологом [12] во время Второй мировой войны Гуденаф поступил в Чикагский университет , чтобы получить степень магистра и получил степень доктора философии. по физике в 1952 году. [13] Его докторским руководителем был Кларенс Зинер , теоретик электрического пробоя , и он работал и учился с физиками, в том числе с Энрико Ферми и Джоном А. Симпсоном . Во время учебы в Чикаго он познакомился с канадской аспиранткой по истории Ирен Уайзман. [14] [15] Они поженились в 1951 году. [16] [17] У пары не было детей. [17] Ирен умерла в 2016 году. [15] Он был христианином- протестантом . [18] [19] [1]

25 июля 2022 года Гуденафу исполнилось 100 лет. [20] Он умер в доме престарелых в Остине, штат Техас , 25 июня 2023 года, за месяц до того, как ему исполнился бы 101 год. [21] [22] [9]

Карьера и исследования

Гуденаф рассказывает о своих исследованиях и карьере.

Лаборатория Линкольна Массачусетского технологического института

После учебы Гуденаф в течение 24 лет был научным сотрудником и руководителем группы в Лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института . В это время он был частью междисциплинарной группы, ответственной за разработку магнитной памяти с произвольным доступом . Его исследовательские усилия в области RAM привели его к разработке концепции кооперативного орбитального упорядочения, также известной как кооперативное искажение Яна – Теллера , в оксидных материалах, а впоследствии привели к разработке правил для знака магнитного суперобмена в материалах, теперь известных как как правила Гуденаф-Канамори (с Дзюнджиро Канамори). [23]

Срок службы в Оксфордском университете

Синяя мемориальная доска , установленная Королевским химическим обществом в память о работе над созданием литий-ионной аккумуляторной батареи в Оксфорде.

В конце 1970-х — начале 1980-х годов он продолжил свою карьеру в качестве руководителя лаборатории неорганической химии Оксфордского университета . Среди наиболее ярких моментов его работы в Оксфорде Гуденафу приписывают важные исследования, необходимые для разработки коммерческих литий-ионных аккумуляторных батарей . [23] Гуденаф смог расширить предыдущую работу М. Стэнли Уиттингема по материалам для аккумуляторов и в 1980 году обнаружил, что, используя Li x CoO 2 в качестве легкого катодного материала с высокой плотностью энергии, он может удвоить емкость литий-ионных аккумуляторов. батареи.

Хотя Гуденаф увидел коммерческий потенциал батарей с его катодами LiCoO2 и LiNiO2 и обратился в Оксфордский университет с просьбой запатентовать это изобретение, Оксфорд отказался. Не имея возможности оплатить расходы на патентование из-за своей академической зарплаты, Гуденаф обратился в британский Научно-исследовательский институт атомной энергии в Харвелле , который принял его предложение, но на условиях, которые предусматривали нулевую выплату роялти изобретателям Джону Б. Гуденафу и Коичи Мидзушиме . В 1990 году AERE передала лицензию на патенты Гуденаф компании Sony Corporation , за которой последовали другие производители аккумуляторов. По оценкам, AERE составил более 10 млн. долл. США. Британские фунты от этого лицензирования. [24]

Работу в Sony над дальнейшим усовершенствованием изобретения Гуденаф возглавил Акира Ёсино , который разработал увеличенную конструкцию батареи и производственный процесс. [25] Гуденаф получил Японскую премию в 2001 году за открытие материалов, имеющих решающее значение для разработки лёгких литиевых аккумуляторных батарей с высокой энергетической плотностью, [26] а он, Уиттингем и Ёсино разделили Нобелевскую премию по химии 2019 года за исследования в области химии. литий-ионные аккумуляторы. [25]

Профессор Техасского университета

С 1986 года Гуденаф был профессором Техасского университета в Остине на факультетах машиностроения и электротехники Инженерной школы Кокрелла . [27] Во время своего пребывания там он продолжил исследования в области ионных проводящих твердых тел и электрохимических устройств; он заявил, что продолжает изучать улучшенные материалы для аккумуляторов, чтобы способствовать развитию электромобилей и помочь снизить зависимость человека от ископаемого топлива . [28] Арумугам Мантирам и Гуденаф открыли полианионный класс катодов. [29] [30] [31] Они показали, что положительные электроды, содержащие полианионы , например, сульфаты , производят более высокие напряжения, чем оксиды, из-за индуктивного эффекта полианиона. Класс полианионов включает такие материалы, как фосфаты лития и железа , которые используются в небольших устройствах, таких как электроинструменты. [32] Его группа также определила различные перспективные материалы электродов и электролитов для твердооксидных топливных элементов. [33] Он занимал кафедру столетия Вирджинии Х. Кокрелла в области инженерии. [34]

По состоянию на 2021 год Гуденаф все еще работал в университете в возрасте 98 лет, [35] надеясь совершить еще один прорыв в технологии аккумуляторов. [36] [37]

28 февраля 2017 года Гуденаф и его команда из Техасского университета опубликовали в журнале Energy and Environmental Science статью о демонстрации стеклянной батареи , недорогой полностью твердотельной батареи, которая негорюча и имеет длительный срок службы. срок службы с высокой объемной плотностью энергии и быстрой скоростью зарядки и разрядки. Вместо жидких электролитов в аккумуляторе используются стеклянные электролиты, позволяющие использовать щелочно -металлический анод без образования дендритов . [38] [37] [39] [40] Однако эта статья была встречена широко распространенным скептицизмом со стороны сообщества исследователей аккумуляторов и остается спорной после нескольких последующих работ. Работу критиковали за отсутствие полных данных, [41] ложную интерпретацию полученных данных, [41] и за то, что предложенный механизм работы батареи нарушает первый закон термодинамики . [42] [43]

В апреле 2020 года на стеклянную батарею был подан патент от имени Национальной лаборатории энергетики и геологии Португалии (LNEG), Университета Порту , Португалия, и Техасского университета. [44]

Консультативная работа

В 2010 году Гуденаф присоединился к техническому консультативному совету Enevate, стартапа по производству литий-ионных аккумуляторов с доминированием кремния, базирующегося в Ирвине, Калифорния . [45] Гуденаф также работал советником Объединенного центра исследований в области хранения энергии (JCESR) , сотрудничества, возглавляемого Аргоннской национальной лабораторией и финансируемого Министерством энергетики . [46] С 2016 года Гуденаф также работал советником Battery500, национального консорциума, возглавляемого Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией (PNNL) и частично финансируемого Министерством энергетики США . [47] [48]

Фундаментальные исследования

Что касается фундаментальной стороны, исследования Гуденаф были сосредоточены на магнетизме и переходном поведении металл-изолятор в оксидах переходных металлов . Вместе с Дзюнджиро Канамори Гуденаф разработал набор полуэмпирических правил для прогнозирования магнетизма в этих материалах в 1950-х и 1960-х годах, которые теперь называются правилами Гуденаф-Канамори и составляют основу суперобмена , [ 49] [50] [51 ] является основным свойством высокотемпературной сверхпроводимости .

Отличия

Гуденаф получает премию Энрико Ферми 2010 года от тогдашнего министра энергетики США Стивена Чу .

Профессор Гуденаф был избран членом Национальной инженерной академии в 1976 году за работу по разработке материалов для электронных компонентов и выяснению взаимосвязей между свойствами, структурой и химией веществ. Он также был членом Национальной академии наук , Французской академии наук , Испанской королевской академии наук и Национальной академии наук Индии . [52] Он является автором более 550 статей, 85 глав книг и обзоров, а также пяти книг, в том числе двух основополагающих работ: « Магнетизм и химическая связь» (1963) [53] и «Les oxydes desmetaux detransition» (1973). [33] Гуденаф был одним из лауреатов Премии Энрико Ферми в 2009 году за свою работу в области литий-ионных батарей вместе с Зигфридом С. Хеккером из Стэнфордского университета, который получил награду за свою работу в области плутониевой металлургии. [54]

В 2010 году он был избран иностранным членом Королевского общества . [55] 1 февраля 2013 года президент США Барак Обама вручил Гуденафу Национальную медаль науки . [56] Он был удостоен премии Дрейпера в области инженерии. [57] В 2015 году он был включен вместе с М. Стэнли Уиттингемом за новаторские исследования, приведшие к разработке литий-ионной батареи, в список лауреатов Нобелевской премии по химии Clarivate Citation от Thomson Reuters. В 2017 году он получил премию Уэлча по химии [58] [59] , а в 2019 году он был награжден медалью Копли Королевского общества. [60]

Королевское химическое общество вручило в его честь премию Джона Б. Гуденаф . [23]

Гуденаф получил почетную награду CK Prahalad от Корпоративного ЭкоФорума (CEF) в 2017 году. Основатель CEF Рангасвами прокомментировал: «Джон Гуденаф является свидетельством того, что воображение работает на общее благо. Мы очень рады отметить его жизненные достижения и полны надежды. что его последнее открытие будет иметь серьезные последствия для будущего устойчивого хранения аккумуляторов». [61] [62]

Гуденаф был удостоен Нобелевской премии по химии 9 октября 2019 года за работу над литий-ионными батареями вместе с М. Стэнли Уиттингемом и Акирой Ёсино . На сегодняшний день он является старейшим человеком, когда-либо удостоенным Нобелевской премии. [5]

Работает

Статьи

Книги

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Теккерей, ММ; Дэвид, ВИФ ; Брюс, PG ; Гуденаф, Дж. Б. (1983). «Внедрение лития в марганцевые шпинели» . Бюллетень исследования материалов . 18 (4): 461–472. дои : 10.1016/0025-5408(83)90138-1.
  2. ^ "Нобелевская лекция Джона Б. Гуденаф" . Нобелевская премия .
  3. ^ Экспертное мнение доктора Гуденаф - Будущее аккумуляторных батарей (экспертная аудитория) на YouTube
  4. ^ «Добро пожаловать на факультет машиностроения Уокера» . Уокер Департамент машиностроения .
  5. ^ ab Specia, Меган (9 октября 2019 г.). «Нобелевская премия по химии присуждается за работу над литий-ионными батареями - Джон Б. Гуденаф, М. Стэнли Уиттингем и Акира Ёсино были отмечены за исследования, которые «заложили основу беспроводного общества, свободного от ископаемого топлива». Нью-Йорк Таймс . Проверено 9 октября 2019 г.
  6. ^ "Джон Б. Гуденаф". Американский институт физики .
  7. ^ Мэттс, Элеонора Бастин (1997). Миф для современников: Эрвин Рамсделл Гуденаф и религиоведение в Америке, 1938–1955. Пугало Пресс. ISBN 978-0-8108-3339-5– через Google Книги .
  8. ↑ ЛеВайн, Стив (5 февраля 2015 г.). «Человек, который принес нам литий-ионный аккумулятор в 57 лет, в 92 года задумал сделать новый». Кварц (публикация) . Компания Атлантик Медиа . Проверено 5 февраля 2015 г.
  9. ↑ Аб Макфадден, Роберт (26 июня 2023 г.). «Джон Б. Гуденаф, 100 лет, умер; лауреат Нобелевской премии, создатель литий-ионной батареи». Нью-Йорк Таймс . Проверено 26 июня 2023 г.
  10. ^ Электростанция: Америка, Китай и Великая аккумуляторная война. 2016. С. Левин. https://www.amazon.com/Powerhouse-America-China-Great-Battery/dp/0143128329/ref=sr_1_2?crid=GQR8F4EWZR4Y&keywords=Levin%2C+Powerhouse&qid=1697281419&sprefix=levin%2C+powerhouse%2Caps%2C90&sr= 8-2
  11. ^ Гуденаф, Джон Б. (2008). Свидетель Грейс. ПубликацияАмерика . ISBN 978-1-4626-0757-0– через Google Книги .
  12. ^ Грегг, Хелен (лето 2016 г.). «Его текущий квест». Журнал Чикагского университета . Проверено 18 января 2018 г.
  13. ^ Гуденаф, Джон Б. (1952). Теория отклонения от плотной упаковки в гексагональных кристаллах металлов (кандидатская диссертация). Чикагский университет . OCLC  44609164 — через ProQuest .
  14. ^ «Нобелевская премия по химии 2019».
  15. ↑ ab Олинто, Анджела (9 сентября 2019 г.). «Выпускник Чикагского университета Джон Б. Гуденаф получил Нобелевскую премию за изобретение литий-ионной батареи» . Новости Чикаго . Проверено 9 октября 2019 г.
  16. ^ «Нобелевская премия по химии 2019».
  17. ↑ Аб Макфадден, Роберт Д. (26 июня 2023 г.). «Джон Б. Гуденаф, 100 лет, умер; лауреат Нобелевской премии, создатель литий-ионной батареи». Нью-Йорк Таймс .
  18. ^ "Стенограмма интервью с Джоном Б. Гуденафом". Нобелевская премия.org. 2 июля 2019 г.
  19. ^ 14 октября, Eternity News |; Комментарий, 2019 14:44 | Добавить (14 октября 2019 г.). «Победители Нобелевской премии этого года следуют за Иисусом – Eternity News». www.eternitynews.com.au . Проверено 8 мая 2021 г.{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  20. ↑ Мантирам, Арумугам (8 июля 2022 г.). «Празднование 100-летия Джона Гуденаф: его влияние на науку и человечество». Энергетические письма ACS . 7 (7): 2404–2406. doi : 10.1021/acsenergylett.2c01343. ISSN  2380-8195 . Проверено 3 ноября 2022 г.
  21. ^ «Ушел из жизни Гуденаф, нобелевский лауреат, подаривший миру литий-ионные аккумуляторы» . www.thehindubusinessline.com . 26 июня 2023 г. . Проверено 26 июня 2023 г.
  22. ^ «UT оплакивает изобретателя литий-ионных батарей и лауреата Нобелевской премии Джона Гуденаф» . UTexas.edu. 26 июня 2023 г. . Проверено 26 июня 2023 г.
  23. ^ abc «Королевское химическое общество - Премия Джона Б. Гуденаф». Королевское химическое общество . Проверено 20 января 2015 г.
  24. ^ https://www.amazon.com/Long-Hard-Road-Lithium-Ion-Electric/dp/1612497624. страница 70.
  25. ↑ Аб Ким, Аллен (9 октября 2019 г.). «Джон Б. Гуденаф только что стал самым старым человеком в свои 97 лет, получившим Нобелевскую премию». CNN . Проверено 10 октября 2019 г.
  26. ^ «(17-я) премия Японии 2001 г.» . Японский призовой фонд . Проверено 10 октября 2019 г.
  27. ↑ Хендерсон, Джим (5 июня 2004 г.). «Профессор ЮТ, 81 год, погряз в патентном иске» . Хьюстонские хроники . Проверено 26 августа 2011 г.
  28. ↑ Макфарлин, Сара (9 августа 2018 г.). «Пионер по производству аккумуляторов, который в свои 96 лет продолжает идти и идти». Журнал "Уолл Стрит . Проверено 10 октября 2019 г.
  29. ^ Маскелье, Кристиан; Крогенек, Лоуренс (2013). «Полианионные (фосфаты, силикаты, сульфаты) каркасы как электродные материалы для литиевых (или натриевых) аккумуляторов». Химические обзоры . 113 (8): 6552–6591. дои : 10.1021/cr3001862. ПМИД  23742145.
  30. ^ Мантирам, А.; Гуденаф, Дж. Б. (1989). «Введение лития в каркасы Fe 2 (SO 4 ) 3 ». Журнал источников энергии . 26 (3–4): 403–408. Бибкод : 1989JPS....26..403M. дои : 10.1016/0378-7753(89)80153-3.
  31. ^ Мантирам, А.; Гуденаф, Дж. Б. (1987). «Введение лития в каркасы Fe2 (MO4)3: сравнение M = W с M = Mo». Журнал химии твердого тела . 71 (2): 349–360. Бибкод :1987JSSCh..71..349M. дои : 10.1016/0022-4596(87)90242-8 .
  32. ↑ Лернер, Луиза (9 октября 2019 г.). «Выпускник Чикагского университета Джон Б. Гуденаф получил Нобелевскую премию за изобретение литий-ионной батареи» . Чикагский университет . Проверено 10 октября 2019 г.
  33. ^ аб Перкс, Би (22 декабря 2014 г.). «Достаточно хороших правил». Химический мир . Проверено 10 октября 2019 г.
  34. ^ «Джон Гуденаф - Департамент машиностроения» . Техасский университет . Проверено 10 октября 2019 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  35. ↑ Нобелевская премия по химии присуждена Джону Гуденафу из Техасского университета в Остине (9 октября 2019 г.)
  36. ↑ ЛеВайн, Стив (5 февраля 2015 г.). «Человек, который принес нам литий-ионный аккумулятор в 57 лет, в 92 года задумал сделать новый». Кварц. Архивировано из оригинала 5 марта 2016 года.
  37. ^ ab «Изобретатель литий-ионных аккумуляторов представляет новую технологию для быстрой зарядки негорючих аккумуляторов». Инженерная школа Кокрелла . 28 февраля 2017 г. . Проверено 11 марта 2017 г.
  38. ^ Брага, Миннесота; Грандиш, Н.С.; Мерчисон, Эй Джей; Гуденаф, Дж. Б. (9 декабря 2016 г.). «Альтернативная стратегия безопасной аккумуляторной батареи». Энергетика и экология . 10 : 331–336. дои : 10.1039/C6EE02888H.
  39. ^ «Изобретатель литий-ионных батарей представляет новую технологию быстрой зарядки негорючих батарей» . ЭврекАлерт!. 28 февраля 2017 г.
  40. ^ Твердотельные аккумуляторы для электромобилей: новый прорыв отца литий-ионной батареи на YouTube (1 марта 2017 г.)
  41. ↑ Аб Лейси, Мэтт (29 марта 2017 г.). «О скептицизме вокруг «батареи Гуденаф»». Мэтт Лейси . Проверено 13 ноября 2020 г.
  42. ^ Стейнгарт, Дэниел А.; Вишванатан, Венкатасубраманиан (17 января 2018 г.). «Комментарий М. Х. Браги, Н. С. Грандиша, А. Дж. Мерчисона и Дж. Б. Гуденафа к «Альтернативной стратегии безопасной перезаряжаемой батареи», Energy Environ. Sci., 2017, 10, 331–336». Энергетика и экология . 11 (1): 221–222. дои : 10.1039/C7EE01318C. ISSN  1754-5706.
  43. ↑ Стейнгарт, Дэн (5 сентября 2017 г.). «Редокс без редокс». Середина . Проверено 13 ноября 2020 г.
  44. ↑ Шмидт, Брайди (6 апреля 2020 г.). «Соавтор литий-ионной технологии патентует стеклянную батарею, которая может перевернуть автомобильную промышленность» . Ведомый . Проверено 7 апреля 2020 г.
  45. ^ "Советник Enevate разделяет Нобелевскую премию" . ОКБЖ . 9 октября 2019 года . Проверено 28 февраля 2020 г.
  46. ^ «Его текущий квест». Журнал Чикагского университета . Проверено 28 января 2020 г.
  47. ↑ Ssz57 (27 июля 2016 г.). «Консорциум по исследованию аккумуляторов, выбранный Министерством энергетики для развития электромобилей». Новости ЮТ . Проверено 28 января 2020 г.{{cite news}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  48. ^ «Зарядка для разработки литий-ионных батарей». Energy.gov.ru . Проверено 28 января 2020 г.
  49. ^ Дж. Б. Гуденаф (1955). «Теория роли ковалентности в манганитах перовскитного типа [La, M(II)]MnO3». Физический обзор . 100 (2): 564. Бибкод : 1955PhRv..100..564G. doi : 10.1103/PhysRev.100.564.
  50. ^ Джон Б. Гуденаф (1958). «Интерпретация магнитных свойств смешанных кристаллов перовскитного типа La 1−x Sr x CoO 3−λ ». Журнал физики и химии твердого тела . 6 (2–3): 287. doi : 10.1016/0022-3697(58)90107-0.
  51. ^ Дж. Канамори (1959). «Суперобменное взаимодействие и свойства симметрии электронных орбиталей». Журнал физики и химии твердого тела . 10 (2–3): 87. Бибкод : 1959JPCS...10...87K. дои : 10.1016/0022-3697(59)90061-7.
  52. ^ "Джон Б. Гуденаф". Национальная инженерная академия . 2014 . Проверено 10 октября 2019 г.
  53. ↑ Джейкоби, Митч (13 сентября 2017 г.). «Гуденау выигрывает премию Уэлча 2017 года». Новости химии и техники . Проверено 10 октября 2019 г.
  54. ^ «Секретарь Чу называет лауреатов премии Энрико Ферми 2009 года» (пресс-релиз). АПС Физика . Апрель 2010 года . Проверено 10 октября 2019 г.
  55. ^ "Джон Гуденаф". Королевское общество . Проверено 20 марта 2012 г.
  56. ^ «Обама награждает обладателей медалей в области науки, инноваций и технологий» . ЦБС . Проверено 9 марта 2013 г.
  57. ^ «Премия Чарльза Старка Дрейпера 2014 года для лауреатов в области инженерных наук» . Национальная инженерная академия . Проверено 10 октября 2019 г.
  58. ^ «Прошлые получатели наград». Премия Уэлча по химии . Проверено 22 июня 2020 г.
  59. ↑ Фонд Уэлча (13 октября 2017 г.). «Премия Уэлча 2017 – доктор Джон Б. Гуденаф» – через Vimeo.
  60. ^ «Изобретатель литий-ионной батареи профессор Джон Гуденаф награжден престижной медалью Копли Королевского общества | Королевское общество» . royalsociety.org .
  61. ^ "Премия Прахалада 2017" . Проверено 22 июня 2020 г.
  62. ^ «Видео (4 минуты)» . YouTube . Архивировано из оригинала 17 ноября 2021 года.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

У Схолии есть авторский профиль Джона Б. Гуденаф .