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Debra R. Rolison

Debra R. Rolison es fisicoquímica en el Laboratorio de Investigación Naval , donde es jefa de la sección de Materiales Electroquímicos Avanzados. La investigación de Rolison involucra el diseño, síntesis y caracterización de nanoestructuras multifuncionales y materiales ultraporosos para aplicaciones de velocidad crítica como la catálisis y el almacenamiento de energía . [1] Es la 112.ª ganadora del premio Medalla William H. Nichols . [2]

Vida y educación

Rolison nació en Iowa . Se mudó al sur de Florida en 1968, donde asistió a la escuela secundaria. Recibió su licenciatura en la Florida Atlantic University en 1975, donde fue profesora becaria entre 1972 y 1975.

Recibió su doctorado de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill en 1980.

Investigación y carrera

Rolison comenzó a trabajar en el Laboratorio de Investigación Naval (NRL) en 1980, inmediatamente después de terminar su doctorado. Comenzó la sección de Materiales Electroquímicos Avanzados en el NRL en 1999. [3] Es autora de más de 200 artículos y posee 24 patentes. [4]

Electrodos modificados con zeolitas y zeolitas modificadas con electrodos

Rolison es conocida por su investigación sobre la modificación de superficies de electrodos con zeolitas . [5] Los "electrodos modificados con zeolita" son electrodos ordinarios recubiertos con una capa de compuesto de zeolita/polímero que excluye partículas en función del tamaño, la forma y la carga. Las "zeolitas modificadas con electrodo" se sintetizan con iones o complejos de metales de transición electroactivos atrapados dentro de las "jaulas" reticulares de la zeolita. [6] La zeolita "metalada" se prensa en un compuesto de zeolita/polímero y se usa como un electrodo sólido, o se dispersa una suspensión en una celda electroquímica. [7] Los iones metálicos dentro de la red de zeolita proporcionan sitios redox para reacciones electroquímicas, mientras que la red de zeolita excluye partículas en función del tamaño, la forma y la carga. [6] [8]

Formación de dendritas en baterías de zinc.

Batería recargable de zinc-aire

El último logro de Rolison es la invención de una batería recargable de zinc-aire con "un rendimiento energético/potencia que iguala o supera a las baterías de iones de litio de última generación". [9] Según el artículo de Rolison, "la conectividad entre partículas se pierde en los electrodos de compuestos de polvo, lo que conduce a regiones de alta densidad de corriente local y formación de dendritas". [10] Mientras que las baterías de zinc-aire simples utilizan un ánodo de "compuesto de polvo" de óxido de zinc, la batería de Rolison utiliza una "esponja" de zinc que preserva la conectividad entre partículas y mantiene una distribución de corriente uniforme dentro de la estructura 3D del ánodo, evitando así las regiones de densidad de corriente local que promueven la formación de dendritas. [11]

Premios y distinciones

Referencias

  1. ^ "La Dra. Debra Rolison recibe doble distinción por sus avances en química - Laboratorio de investigación naval de EE. UU." www.nrl.navy.mil . 2012-03-30 . Consultado el 2017-06-07 .
  2. ^ ab "Simposio del Premio William H. Nichols 2018". www.newyorkacs.org . Consultado el 3 de abril de 2018 .
  3. ^ "Google Books". books.google.com . Consultado el 7 de junio de 2017 .
  4. ^ "Biografía de Rolison" (PDF) .
  5. ^ "Debra Rolison del NRL recibe el premio ACS en química de materiales - Laboratorio de investigación naval de EE. UU." www.nrl.navy.mil . Julio de 2011 . Consultado el 7 de junio de 2017 .
  6. ^ ab Rolison, Debra R. (1990-07-01). "Electrodos modificados con zeolita y zeolitas modificadas con electrodos". Chemical Reviews . 90 (5): 867–878. doi :10.1021/cr00103a011. ISSN  0009-2665.
  7. ^ Rolison, Debra R. (1994). "La intersección de la electroquímica con la ciencia de la zeolita". En JC Jansen; M. Stöcker; HG Karge; J. Weitkamp (eds.). Estudios en ciencia de superficies y catálisis . Ciencia y aplicaciones avanzadas de la zeolita. Vol. 85. Elsevier. págs. 543–586. doi :10.1016/s0167-2991(08)60778-8. ISBN 9780444820013.
  8. ^ Rolison, Debra R.; Nowak, Robert J.; Welsh, Timothy A.; Murray, Catherine G. (1 de enero de 1991). "Implicaciones analíticas de las zeolitas en capas superpuestas en electrodos". Talanta . 38 (1): 27–35. doi :10.1016/0039-9140(91)80006-l. PMID  18965102.
  9. ^ Jacoby, Mitch. "La esponja de zinc protege la batería recargable | Número del 1 de mayo de 2017 - Vol. 95 Número 18 | Chemical & Engineering News". cen.acs.org . Consultado el 7 de junio de 2017 .
  10. ^ Parker, Joseph F.; Chervin, Christopher N.; Pala, Irina R.; Machler, Meinrad; Burz, Michael F.; Long, Jeffrey W.; Rolison, Debra R. (28 de abril de 2017). "Baterías recargables de níquel-zinc 3D: una alternativa más segura y con mayor densidad energética que las de iones de litio". Science . 356 (6336): 415–418. Bibcode :2017Sci...356..415P. doi : 10.1126/science.aak9991 . ISSN  0036-8075. PMID  28450638.
  11. ^ Long, Jeffrey W.; Dunn, Bruce; Rolison, Debra R.; White, Henry S. (1 de octubre de 2004). "Arquitecturas de baterías tridimensionales". Chemical Reviews . 104 (10): 4463–4492. doi :10.1021/cr020740l. ISSN  0009-2665. PMID  15669159.
  12. ^ "Miembros electos". AAAS - La sociedad científica general más grande del mundo . 21 de octubre de 2016. Consultado el 3 de abril de 2018 .
  13. ^ "Becarios MRS 2008". www.mrs.org . Archivado desde el original el 8 de julio de 2019. Consultado el 3 de abril de 2018 .
  14. ^ "Premio ACS en Química de Materiales - Sociedad Química Estadounidense". Sociedad Química Estadounidense . Consultado el 3 de abril de 2018 .
  15. ^ "Hillebrand". Sociedad Química de Washington . Archivado desde el original el 6 de marzo de 2011. Consultado el 3 de abril de 2018 .
  16. ^ Kounaves, Samuel. "Información sobre premios: Charles N. Reilley, YI y viajes". electroanalytical.org . Archivado desde el original el 2018-04-03 . Consultado el 2018-04-03 .
  17. ^ "Electroquímica". División de Química Analítica de la ACS . Archivado desde el original el 3 de abril de 2018. Consultado el 3 de abril de 2018 .
  18. ^ Información, Esta historia fue escrita por la Oficina de la Marina. "El Departamento de la Marina reconoce a los mejores científicos e ingenieros con los premios Dr. Delores M. Etter" . Consultado el 3 de abril de 2018 .