به یاد جان گودناف، پیشگام باتری لیتیوم یونی

برنده جایزه ،ل جان بی. گودنافیکی از مخترعان باتری لیتیوم یونی در 25 ژوئن در 100 سالگی درگذشت.

گودیناف، استاد مهندسی برق و کامپیوتر در دانشگاه تگزاس در آستین، بیش از 800 مقاله فنی در طول کار خود تألیف کرد. اخیراً به او و همکارانش اعطا شد ثبت اختراع ایالات متحده، کمی قبل از تولد 100 سالگی او.

گودناف که یک ریاضیدان و فیزیکدان با تحصیلات بود، 70 سال سابقه کار در فیزیک و شیمی داشت. او احتمالاً بیشتر به دلیل توسعه کاتد ا،ید لیتیوم کبالت در سال 1980 شناخته شده است – که پایه و اساس برای اولین سونی باتری لیتیوم یون تجاری در سال 1991.

به همین دلیل او برنده جایزه سال 2019 شد جایزه ،ل در شیمی، به اشتراک گذاری جایزه با ام. استنلی ویتینگهام، که مفهوم لیتیوم یون را ایجاد کرد و آ،ا یوشینو، که شیمی آندی را که در اولین باتری لیتیوم یونی سونی استفاده شد، توسعه داد.

Goodenough جایزه دریافت کرد مدال IEEE 2012 برای فن آوری های محیطی و ایمنی برای اکتشافاتی که “راه را برای توسعه فناوری باتری لیتیوم یون قابل شارژ هموار کرد.”

از دهه 1990، کاتد ا،ید کبالت لیتیوم او در بسیاری از محصولات الکترونیکی از جمله دوربین های فیلمبرداری، رایانه های لپ تاپ و تلفن های همراه استفاده شد. بعدها به شیمی انتخابی برای خودروهای الکتریکی اولیه تبدیل شد تسلا رودستر 2008.

در جامعه باتری، Goodenough بیش از ا،ید لیتیوم کبالت شناخته شده است. او به توسعه سه مورد از پنج نوع رایج شیمی لیتیوم یون کمک کرد. اولین او ا،ید لیتیوم کبالت بود. دومین او، ا،ید منگنز لیتیوم است که در ابزارهای برقی، تج،ات پزشکی و برخی وسایل نقلیه الکتریکی استفاده می شود. سومین وی، لیتیوم فسفات آهن، اکنون یکی از محبوب ترین مواد شیمیایی باتری در صنعت خودروسازی است.

غلبه بر مبارزه با نارساخو،

گودناف که در ینا، آلمان به دنیا آمد، در وودبریج، کنون، در حدود 13 کیلومتری بزرگ شد. ییل، جایی که پدرش استاد دین بود.

گودیناف نارساخوان بود و برای خواندن تلاش می کرد – که تقریباً باعث شد او در ک، ششم عقب بماند.

او در خاطرات خود نوشت: “من آنقدر ناامید بودم که نمی توانستم بخوانم.” شاهد گریس. “و البته، من [older] برادر واقعاً خوب می خواند و پدرم استادی بود که کتاب های زیادی برای خواندن داشت. وحشتناک بود.”

گودیناف خودش خواندن را آموخت و در دبیرستان دانش آموزی موفق شد. او گفت، اما حتی پس از قبولی در دانشگاه ییل، از ترس اینکه نتواند ادامه دهد، از تمام دوره‌های با لیست طول، مطالعه دوری کرد.

پس از فارغ التحصیلی در سال 1943 با مدرک لیسانس در ریاضیات، گودناف به ارتش ایالات متحده پیوست. او به ،وان یک هواشناس کار می کرد و وظیفه پیش بینی آب و هوا برای حمله متفقین در روز D را داشت.

پس از جنگ جه، دوم، دکترای فیزیک را در دانشگاه ادامه داد دانشگاه شیکاگو. زیر نظر درس خوانده است انریکو فرمی، فیزیکد، که اولین واکنش زنجیره ای هسته ای جهان را ایجاد کرد و ادوارد ت،، به اصطلاح “پدر بمب هیدروژنی”. استاد راهنمای دکتری ایشان بود کلارنس زنر، که دیود آن به طور معروف اجازه می داد جریان به صورت مع، جریان یابد.

پس از اینکه گودناف مدرک دکتری گرفت. در سال 1952 در رشته فیزیک حالت جامد، به MIT پیوست آزمایشگاه لینکلن، در ل،ینگتون، ماساچوست، به ،وان محقق. او بخشی از تیمی بود که در آنجا اولین حافظه مغناطیسی با دسترسی تصادفی را توسعه داد. توانایی او در عبور از رشته ها در MIT آغاز شد.

او می‌گوید: «در آزمایشگاه لینکلن، برای حل مسائل، ما مجبور شدیم فیزیک و شیمی را با مهندسی همراه کنیم.» طی مصاحبه ای گفت در سال 2016

Goodenough باتری لیتیوم یون را در حالی که به ،وان رئیس آزمایشگاه شیمی معدنی آ،فورد منصوب شده بود، توسعه داد.دانشگاه تگزاس در آستین

در سال 1976 برای کار به ،ستان رفت آ،فوردو علیرغم دوره‌های رسمی کمی شیمی، در آنجا به ریاست آزمایشگاه شیمی معدنی منصوب شد. در آنجا بود که Goodenough هنگام کار بر روی یک باتری لیتیومی قابل شارژ با آن کار می کرد کویچی میزوشیما، محقق فوق دکتری.

ا،ون محقق ویتینگهام در دهه 1970 یک باتری لیتیوم تیت،وم دی سولفید ساخته بود. Goodenough تصمیم گرفت دی سولفید تیت،وم را با ا،ید لیتیوم کبالت جایگزین کند. این به باتری افزایش ولتاژ قابل توجهی داد: از 2.4 به 4 ولت. ولتاژ بالاتر باعث شد که شیمی باتری جدید او نادیده گرفته شود.

گودیناف باتری خود را در سال 1980 ثبت اختراع کرد و ادعای مالی خود را به منظور تأمین مالی حق اختراع امضا کرد.

سونی اولین باتری لیتیوم یون تجاری خود را در سال 1991 با استفاده از کاتد ا،ید کبالت Goodenough’s و Mizu،ma تولید کرد. این شرکت در ابتدا از باتری در خود استفاده می کرد دوربین هندیو فناوری لیتیوم یون به زودی راه خود را به میلیاردها تلفن همراه و رایانه های لپ تاپ باز کرد.

گودناف در حالی که در سال 1981 در آ،فورد بود، با او کار کرد مایکل ام. تاکری روی باتری ا،ید منگنز لیتیوم باتری LMO نسبت به ا،ید کبالت لیتیوم ارزان‌تر و ایمن‌تر بود و به یکی از پایه‌های اصلی در ابزار و وسایل پزشکی تبدیل شد. در سال 2010 نیسان از آن در خود استفاده کرد برگ ماشین الکتریکی.

گودناف در سال 1986 به ایالات متحده بازگشت و به ،وان استاد مهندسی مک،ک به دانشگاه تگزاس در آستین پیوست. او در سال 1995 روی شیمی لیتیوم-یون دیگری در آنجا کار کرد: فسفات آهن لیتیوم.

در ابتدا، او اعتماد کمی به شیمی داشت، زیرا فکر می کرد انرژی آن بسیار کم است. اما دانشمند باتری فرانسوی مایکل آرماند با Goodenough تماس گرفت و پیشنهاد همکاری در آن را داد. این دو یک باتری لیتیوم یونی با ولتاژ کمتر اما هزینه کمتر و ایمنی بیشتر ایجاد ،د.

بیست و پنج سال بعد، باتری در صنعت خودروسازی به ،وان وسیله ای برای کاهش هزینه خودروهای الکتریکی شتاب بیشتری می گیرد. امروزه توسط سازندگان چینی EV از جمله استفاده می شود BYD، و همچنین توسط آب کم عمق، جنرال موتورز، و تسلا.

به اندازه کافی خوب [left] جایزه ،ل شیمی 2019 را با آ،ا یوشینو به اشتراک گذاشت [middle] و ام. استنلی ویتینگهام. یوشینو شیمی آندی را توسعه داد که در اولین باتری لیتیوم یون سونی استفاده شد و ویتینگهام مفهوم لیتیوم یون را ایجاد کرد.ال،اندر محمود/ رسانه ،ل

جایزه ،ل و دیگر افتخارات

گودناف در طول 70 سال فعالیت حرفه ای خود جوایز متعددی دریافت کرد. او علاوه بر جایزه ،ل، این جایزه را نیز دریافت کرد مدال ملی علم ایالات متحده در سال 2011 از رئیس جمهور باراک اوباما.

افتخارات دیگر Goodenough شامل مدال کوپلی 2019 انجمن سلطنتی، آ جایزه چار، استارک دراپر 2014 از آکادمی ملی مهندسی، 2001 جایزه ژاپن، 2018 مدال بنجامین فرانکلینو 2009 جایزه انریکو فرمی.

او عضوی از آکادمی ملی مهندسی، آکادمی ملی علوم، آکادمی علوم فرانسه، و آکادمی ملی علوم در هند.