Джон Гудэнаф

З Вікіпедыі, свабоднай энцыклапедыі
Джон Гудэнаф
англ.: John B. Goodenough
Nobel 9 Dec 2019 029 copy (49204051647) (cropped).jpg
Дата нараджэння 25 ліпеня 1922(1922-07-25)[1][2][3] (100 гадоў)
Месца нараджэння
Грамадзянства
Бацька Erwin Ramsdell Goodenough[d]
Род дзейнасці фізік, інжынер, вынаходнік
Навуковая сфера фізіка цвёрдага цела
Месца працы
Навуковая ступень доктар філасофіі
Альма-матар
Навуковы кіраўнік Clarence Zener[d]
Член у
Узнагароды
Сайт me.utexas.edu/faculty/fa…
Лагатып Вікісховішча Медыяфайлы на Вікісховішчы

Джон Баністэр Гудэнаф (англ.: John Bannister Goodenough; нар. 25 ліпеня 1922, Ена, Веймарская рэспубліка)[8] — амерыканскі вучоны, спецыяліст у галіне фізікі і матэрыялазнаўства, лаўрэат Нобелеўскай прэміі па хіміі. Прафесар электратэхнікі і вылічальнай тэхнікі ў Тэхаскім універсітэце ў Осціне. Яму шырока прыпісваюць ідэнтыфікацыю і распрацоўку літый-іоннай батарэі, распрацоўку правілаў Гудэнафа-Канаморы пры вызначэнні знака магнітнага суперабмену ў матэрыялах і першапачатковыя распрацоўкі ў кампутарнай памяці з адвольным доступам.

Гудэнаф нарадзіўся ў Германіі ў сям’і амерыканскіх бацькоў. Падчас і пасля заканчэння Ельскага ўніверсітэта Гудэнаф служыў амерыканскім ваенным метэаролагам падчас Другой сусветнай вайны. Пасля атрымаў ступень доктара філасофіі па фізіцы ў Чыкагскім універсітэце, стаў навуковым супрацоўнікам лабараторыі Лінкальна Масачусецкага тэхналагічнага інстытута, а пазней кіраўніком лабараторыі неарганічнай хіміі ў Оксфардскім універсітэце. З 1986 года з’яўляецца прафесарам інжынернай школы UT Austin.

Яго імем названа прэмія Джона Б. Гудэнафа ў галіне матэрыялазнаўства. У 2019 годзе разам з Стэнлі Уітынгемам і Акірай Ёсіна атрымаў Нобелеўскую прэмію па хіміі, і ў свае 97 гадоў стаў найстарэйшым лаўрэатам Нобелеўскай прэміі ў гісторыі[9]. Ён стаў найстарэйшым з жывых лаўрэатаў Нобелеўскай прэміі 27 жніўня 2021 года пасля смерці Эдмонда Х. Фішэра.

Ранняе жыццё і адукацыя[правіць | правіць зыходнік]

Джон Гудэнаф нарадзіўся ў Ене, Германія, у сям’і амерыканскіх бацькоў Эрвіна Рамсдэла Гудэнафа (1893—1965) і Хелен Мірыям (Льюіс) Гудэнаф[10]. Яго бацька працаваў над дацэнтам у Гарвардскай школе багаслоўя падчас нараджэння Джона, а пазней стаў прафесарам гісторыі рэлігіі ў Ельскім універсітэце. Брат Джона, Уорд Гудэнаф, быў антраполагам з універсітэта Пенсільваніі. Браты вучыліся ў школе-інтэрнаце ў Гротане ў штаце Масачусэтс[11]. У 1944 годзе Джон Гудэнаф атрымаў ступень бакалаўра матэматыкі з адзнакай у Ельскім універсітэце, дзе ён быў членам таварыства Skull and Bones[12].

Пасля службы ў арміі ЗША ў якасці метэаролага[13] падчас Другой сусветнай вайны Гудэнаф паступіў у Чыкагскі ўніверсітэт, скончыў магістратуру і атрымаў ступень доктара філасофіі па фізіцы ў 1952 годзе. Яго доктарскім кіраўніком быў Кларэнс Зенер, тэарэтык у галіне электрычных прабояў. Гудэнаф працаваў і вучыўся з фізікамі, уключаючы Энрыка Фермі і Джона А. Сімпсана. У Чыкага ён пазнаёміўся і ажаніўся з аспіранткай гісторыі Ірэн Уайзман[14].

Кар’ера і даследаванні[правіць | правіць зыходнік]

Лабараторыя Лінкальна МТІ[правіць | правіць зыходнік]

Пасля вучобы Гудэнаф на працягу 24 гадоў быў навуковым супрацоўнікам і кіраўніком групы ў лабараторыі Лінкальна Масачусецкага тэхналагічнага інстытута. У гэты час ён быў часткай міждысцыплінарнай каманды, адказнай за распрацоўку магнітнай памяці з адвольным доступам. Яго даследаванні па аператыўнай памяці прывялі яго да распрацоўкі канцэпцый кааператыўнага арбітальнага ўпарадкавання, таксама вядомага як кааператыўнае скажэнне Яна—Тэлера, у аксідных матэрыялах, а затым прывялі да распрацоўкі правілаў для знака магнітнага суперабмену ў матэрыялах, вядомых цяпер як правіла Гудэнаф-Канаморы (з Джунджыра Канаморы)[15] .

Праца ў Оксфардскім універсітэце[правіць | правіць зыходнік]

Сіняя дошка, усталяваная Каралеўскім хімічным таварыствам у памяць аб працы над літый-іоннай батарэяй у Оксфардзе

У канцы 1970-х і пачатку 1980-х гадоў ён працягнуў сваю кар’еру ў якасці кіраўніка лабараторыі неарганічнай хіміі ў Оксфардскім універсітэце. Сярод яго працы ў Оксфардзе Гудэнафу прыпісваюць значныя даследаванні, неабходныя для распрацоўкі камерцыйных літый-іонных акумулятараў[16]. Гудэнаф здолеў пашырыць папярэднюю працу М. Стэнлі Уітынгема па матэрыялах для батарэй і выявіў у 1980 годзе, што, выкарыстоўваючы LixCoO2 у якасці лёгкага катоднага матэрыялу з высокай шчыльнасцю энергіі, ён можа падвоіць ёмістасць літый-іонных батарэй. Праца Гудэнафа была камерцыялізавана праз Sony Акірай Ёсіна, які ўнёс дадатковыя паляпшэнні ў канструкцыю батарэі[17]. Гудэнаф атрымаў прэмію Японіі ў 2001 годзе за адкрыццё матэрыялаў, важных для распрацоўкі лёгкіх літыевых акумулятараў з высокай шчыльнасцю энергіі,[18] а таксама ён, Уітынгем і Ёсіна атрымалі Нобелеўскую прэмію па хіміі 2019 года за даследаванні ў галіне літый-іонных батарэй[17].

Прафесар Тэхаскага ўніверсітэта[правіць | правіць зыходнік]

З 1986 года Гудэнаф з’яўляецца прафесарам Тэхаскага ўніверсітэта ў Осціне на факультэтах машынабудавання і электратэхнікі інжынернай школы Кокрэл[19]. Падчас свайго знаходжання там ён працягваў даследаванні па іонных праводных цвёрдых целах і электрахімічных прыладах; ён заявіў, што працягвае вывучаць удасканаленыя матэрыялы для акумулятараў, каб садзейнічаць развіццю электрычных транспартных сродкаў і дапамагчы знізіць залежнасць ад выкапнёвага паліва[20]. Арумугам Манцірам і Гудэнаф адкрылі клас поліаніонаў катодаў[21][22][23]. Яны паказалі, што станоўчыя электроды, якія змяшчаюць поліаніоны, напрыклад, сульфаты, ствараюць больш высокія напружанні, чым аксіды, з-за індуктыўнага эфекту поліаніона. Клас поліаніонаў уключае такія матэрыялы, як фасфаты літый-жалеза, якія выкарыстоўваюцца для невялікіх прылад, напрыклад для электраінструментаў[24]. Яго група таксама вылучыла розныя перспектыўныя матэрыялы для электродаў і электралітаў для цвёрдааксідных паліўных элементаў[25].

28 лютага 2017 года Гудэнаф і яго каманда ў Тэхаскім універсітэце апублікавалі артыкул у часопісе Energy and Environmental Science аб сваёй дэманстрацыі шкляной батарэі, недарагой цвёрдацельнай батарэі, якая не гарыць і мае доўгі цыкл жыцця з высокай аб’ёмнай шчыльнасцю энергіі і хуткімі тэмпамі зарада і разраду. Замест вадкіх электралітаў у батарэі выкарыстоўваюцца шкляныя электраліты, якія дазваляюць выкарыстоўваць шчолачны металічны анод без утварэння дендрытаў[26][27][28][29]. Тым не менш, гэтая праца была сустрэта шырока распаўсюджаным скептыцызмам даследчыцкай супольнасцю акумулятараў і застаецца спрэчнай пасля некалькіх наступных прац. Працу крытыкавалі за адсутнасць вычарпальных дадзеных[30], ілжывую інтэрпрэтацыю атрыманых даных[30] і тое, што прапанаваны механізм працы батарэі будзе парушаць першы закон тэрмадынамікі[31][32].

У красавіку 2020 года быў пададзены патэнт на шкляны акумулятар ад імя LNEG (Нацыянальнай лабараторыі энергетыкі і геалогіі) Партугаліі, Універсітэта Порту, Партугалія і Тэхаскага ўніверсітэта[33].

Кансультацыйная праца[правіць | правіць зыходнік]

У 2010 годзе Гудэнаф далучыўся да тэхнічнага кансультатыўнага савета Enevate, які базуецца ў Ірвайне, штат Каліфорнія, стартапа па тэхналогіі літый-іонных акумулятараў з дамінантам крэмнію[34]. Гудэнаф таксама ў цяперашні час выступае ў якасці саветніка ў Аб’яднаным цэнтры даследаванняў назапашвання энергіі (JCESR), сумеснай працы пад кіраўніцтвам Аргонскай нацыянальнай лабараторыі і фінансуецца Міністэрствам энергетыкі [35]. З 2016 года Гудэнаф таксама працаваў саветнікам для Battery500, нацыянальнага кансорцыума на чале з Ціхаакіянскай паўночна-заходняй нацыянальнай лабараторыяй (PNNL) і часткова фінансаванага Міністэрствам энергетыкі[36][37].

Фундаментальныя даследаванні[правіць | правіць зыходнік]

З фундаментальнага боку, яго даследаванні былі сканцэнтраваны на магнетызме і паводзінах пераходу метал-ізалятар у аксідах пераходных металаў. Разам з Джунжыра Канаморы Гудэнаф распрацаваў набор паўэмпірычных правілаў для прадказання магнетызму ў гэтых матэрыялах у 1950-х і 1960-х гадах, якія цяпер называюцца правіламі Гудэнафа-Канаморы, якія складаюць аснову суперабмену, які з’яўляецца асноўнай уласцівасцю высокатэмпературнай звышправоднасці[38][39][40].

Узнагароды[правіць | правіць зыходнік]

Зноскі

  1. ↑ J.B. Goodenough Summary of losses in magnetic materials // IEEE Trans. Magn. — IEEE Magnetics Society, 2002. — Vol. 38, Iss. 5. — P. 3398–3408. — ISSN 0018-9464; 1941-0069 — doi:10.1109/TMAG.2002.802741
  2. ↑ Goodenough J. B., J.-S. Zhou Orbital ordering in orthorhombic perovskites // J. Mater. Chem. — RSC, 2007. — Vol. 17, Iss. 23. — P. 2394. — ISSN 0959-9428; 1364-5501 — doi:10.1039/B701805C
  3. ↑ John B. Goodenough // Brockhaus Enzyklopädie / Hrsg.: Bibliographisches Institut & F. A. Brockhaus, Wissen Media Verlag Праверана 9 кастрычніка 2017.
  4. ↑ https://royalsociety.org/people/john-goodenough-11514/ Праверана 9 кастрычніка 2019.
  5. ↑ http://www.nasonline.org/member-directory/members/55234.html Праверана 9 кастрычніка 2019.
  6. ↑ https://www.academie-sciences.fr/fr/Liste-des-membres-de-l-Academie-des-sciences-/-G/john-goodenough.html Праверана 9 кастрычніка 2019.
  7. ↑ https://www.nae.edu/29302/Dr-John-B-Goodenough Праверана 9 кастрычніка 2019.
  8. ↑ John B. Goodenough. American Institute of Physics.
  9. ↑ Specia, Megan. Nobel Prize in Chemistry Honors Work on Lithium-Ion Batteries - John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham, and Akira Yoshino were recognized for research that has "laid the foundation of a wireless, fossil-fuel-free society.", The New York Times (October 9, 2019).
  10. ↑ Mattes, Eleanor Bustin (1997). Myth for Moderns: Erwin Ramsdell Goodenough and Religious Studies in America, 1938-1955. Scarecrow Press. ISBN 978-0-8108-3339-5. https://books.google.com/books?id=TOYkAAAAYAAJ&q=%22Helen+Miriam+Lewis%22. 
  11. ↑ LeVine, Steve. The man who brought us the lithium-ion battery at the age of 57 has an idea for a new one at 92, Atlantic Media Company .
  12. ↑ Goodenough, John B. (2008). Witness to Grace. PublishAmerica. ISBN 978-1-4626-0757-0. https://books.google.com/books?id=ufMTLWx30q0C. 
  13. ↑ Gregg, Helen. His current quest (Summer 2016).
  14. ↑ Olinto, Angela. University of Chicago alum John B. Goodenough shares Nobel Prize for invention of lithium-ion battery (September 9, 2019).
  15. ↑ Royal Society of Chemistry - John B Goodenough Award. Royal Society of Chemistry.
  16. ↑ Royal Society of Chemistry - John B Goodenough Award. Royal Society of Chemistry.«Royal Society of Chemistry — John B Goodenough Award». Royal Society of Chemistry. Retrieved January 20, 2015.
  17. ↑ а б John B. Goodenough just became the oldest person, at 97, to win a Nobel Prize.
  18. ↑ The 2001 (17th) Japan Prize. Japan Prize Foundation.
  19. ↑ Henderson, Jim. UT professor, 81, is mired in patent lawsuit, Houston Chronicle (June 5, 2004).
  20. ↑ MacFarlene, Sarah. The Battery Pioneer Who, at Age 96, Keeps Going and Going. The Wall Street Journal (9 жніўня 2018).
  21. ↑ Masquelier, Christian; Croguennec, Laurence (2013). "Polyanionic (Phosphates, Silicates, Sulfates) Frameworks as Electrode Materials for Rechargeable Li (or Na) Batteries". Chemical Reviews 113 (8): 6552–6591. doi:10.1021/cr3001862. PMID 23742145. https://archive.org/details/sim_chemical-reviews_2013-08_113_8/page/6552. 
  22. ↑ Manthiram, A.; Goodenough, J. B. (1989). "Lithium insertion into Fe2(SO4)3 frameworks". Journal of Power Sources 26 (3–4): 403–408. doi:10.1016/0378-7753(89)80153-3. 
  23. ↑ Manthiram, A.; Goodenough, J. B. (1987). "Lithium insertion into Fe2(MO4)3 frameworks: Comparison of M = W with M = Mo". Journal of Solid State Chemistry 71 (2): 349–360. doi:10.1016/0022-4596(87)90242-8. 
  24. ↑ Lerner, Louise. University of Chicago alum John B. Goodenough shares Nobel Prize for invention of lithium-ion battery. The University of Chicago (9 кастрычніка 2019).
  25. ↑ Perks, Bea. Goodenough rules. Chemistry World (22 снежня 2014).
  26. ↑ Braga, M.H.; Grundish, N.S.. "Alternative strategy for a safe rechargeable battery". Energy and Environmental Science 10: 331–336. doi:10.1039/C6EE02888H. 
  27. ↑ Lithium-Ion Battery Inventor Introduces New Technology for Fast-Charging, Noncombustible Batteries. Cockrell School of Engineering (28 лютага 2017).
  28. ↑ Lithium-ion battery inventor introduces new technology for fast-charging, noncombustible batteries. EurekAlert! (28 лютага 2017).
  29. ↑ Solid State Batteries For Electric Cars: A New Breakthrough By The Father of the Lithium-Ion Battery на YouTube (March 1, 2017)
  30. ↑ а б Lacey, Matt. On the skepticism surrounding the "Goodenough battery"(нявызн.). Matt Lacey (29 сакавіка 2017).
  31. ↑ Steingart, Daniel A.; Viswanathan, Venkatasubramanian. "Comment on "Alternative strategy for a safe rechargeable battery" by M. H. Braga, N. S. Grundish, A. J. Murchison and J. B. Goodenough, Energy Environ. Sci., 2017, 10, 331–336". Energy & Environmental Science 11 (1): 221–222. doi:10.1039/C7EE01318C. 
  32. ↑ Steingart, Dan. Redox without Redox (англ.). Medium (5 верасня 2017).
  33. ↑ Li-ion co-inventor patents glass battery that could upturn auto industry. The Driven.
  34. ↑ Enevate Adviser Shares Nobel (англ.). OCBJ (9 кастрычніка 2019).
  35. ↑ His current quest (англ.). The University of Chicago Magazine.
  36. ↑ Battery Research Consortium Chosen by DOE to Advance Electric Cars (англ.). UT News (27 ліпеня 2016).
  37. ↑ Charging Up the Development of Lithium-Ion Batteries (англ.). Energy.gov.
  38. ↑ J. B. Goodenough (1955). "Theory of the Role of Covalence in the Perovskite-Type Manganites [La, M(II)MnO3]". Physical Review 100 (2): 564. doi:10.1103/PhysRev.100.564. Bibcode: 1955PhRv..100..564G. http://doklady.belnauka.by/jour/article/view/403. 
  39. ↑ John B. Goodenough (1958). "An interpretation of the magnetic properties of the perovskite-type mixed crystals La1−xSrxCoO3−λ". Journal of Physics and Chemistry of Solids 6 (2–3): 287. doi:10.1016/0022-3697(58)90107-0. 
  40. ↑ J. Kanamori (1959). "Superexchange interaction and symmetry properties of electron orbitals". Journal of Physics and Chemistry of Solids 10 (2–3): 87. doi:10.1016/0022-3697(59)90061-7. Bibcode: 1959JPCS...10...87K. 
  41. ↑ Global Highly Cited Researchers 2019 list reveals top talent in the sciences and social sciences — Clarivate

Спасылкі[правіць | правіць зыходнік]

Узята з "https://be.wikipedia.org/w/index.php?title=Джон_Гудэнаф&oldid=4206002"