stringtranslate.com

John B. Goodenough

John Bannister Goodenough ( / ˈɡʊdɪnʌf / GUUD - in -uf ; 25 de julio de 1922-25 de junio de 2023) fue un científico de materiales estadounidense, físico del estado sólido y premio Nobel de química . Desde 1986 fue profesor de Ciencia de los Materiales, Ingeniería Eléctrica e Ingeniería Mecánica, [3] en la Universidad de Texas en Austin . Se le atribuye la identificación de las reglas de Goodenough-Kanamori del signo del superintercambio magnético en materiales, el desarrollo de materiales para la memoria de acceso aleatorio de computadoras y la invención de materiales catódicos para baterías de iones de litio .

Goodenough nació en Jena , Alemania , de padres estadounidenses. Durante y después de graduarse en la Universidad de Yale , Goodenough sirvió como meteorólogo militar estadounidense en la Segunda Guerra Mundial. Luego obtuvo su doctorado en física en la Universidad de Chicago , se convirtió en investigador en el Laboratorio Lincoln del MIT y más tarde en director del Laboratorio de Química Inorgánica de la Universidad de Oxford .

Goodenough fue galardonado con la Medalla Nacional de Ciencias , la Medalla Copley , el Premio Fermi , el Premio Draper y el Premio Japón . El Premio John B. Goodenough en ciencia de los materiales lleva su nombre. En 2019, fue galardonado con el Premio Nobel de Química junto a M. Stanley Whittingham y Akira Yoshino ; a los 97 años, se convirtió en el premio Nobel de mayor edad de la historia. [4] Desde el 27 de agosto de 2021 hasta su muerte, fue el premio Nobel vivo de mayor edad.

Vida personal y educación

John Goodenough nació en Jena, Alemania , el 25 de julio de 1922, [5] de padres estadounidenses, Erwin Ramsdell Goodenough (1893-1965) y Helen Miriam (Lewis) Goodenough. [6] Provenía de una familia académica. Su padre, un estudiante de posgrado en Oxford cuando nació John, eventualmente se convirtió en profesor de historia religiosa en Yale . [7] [8] Su hermano Ward se convirtió en profesor de antropología en la Universidad de Pensilvania . [9] John también tenía dos medios hermanos del segundo matrimonio de su padre: Ursula Goodenough , profesora emérita de biología en la Universidad de Washington en St. Louis ; y Daniel Goodenough, profesor emérito de biología en la Facultad de Medicina de Harvard . [10]

En sus años escolares, Goodenough sufrió de dislexia . En ese momento, la comunidad médica no entendía bien la dislexia, y la condición de Goodenough no fue diagnosticada ni tratada. [10] Aunque sus escuelas primarias lo consideraban "un estudiante retrasado", aprendió a escribir por sí mismo para poder tomar el examen de ingreso a Groton School , el internado donde estudiaba su hermano mayor en ese momento. [10] [11] Se le concedió una beca completa. [7] En Groton, sus calificaciones mejoraron y finalmente se graduó como el mejor de su clase en 1940. [10] [12] También desarrolló un interés en explorar la naturaleza, las plantas y los animales. [13] Aunque fue criado como ateo, se convirtió al cristianismo protestante en la escuela secundaria. [11] [14] [15]

Después de Groton, Goodenough se graduó summa cum laude de Yale , donde fue miembro de Skull and Bones . [16] Completó su trabajo de curso a principios de 1943 (después de solo dos años y medio) y recibió su título en 1944, [17] cubriendo sus gastos mediante tutorías y calificación de exámenes. [16] Inicialmente había tratado de alistarse en el ejército después del ataque japonés a Pearl Harbor , pero su profesor de matemáticas lo convenció de quedarse en Yale por un año más para que pudiera terminar su trabajo de curso, lo que lo calificó para unirse al departamento de meteorología del Cuerpo Aéreo del Ejército de los EE . UU. [11] [16]

Después de que terminó la Segunda Guerra Mundial, Goodenough obtuvo una maestría y un doctorado en física de la Universidad de Chicago , este último en 1952. [11] [18] Su supervisor de doctorado fue Clarence Zener , un teórico en ruptura eléctrica ; también trabajó y estudió con físicos, incluidos Enrico Fermi y John A. Simpson . Mientras estaba en Chicago, conoció a la estudiante de posgrado de historia canadiense Irene Wiseman. [19] [20] Se casaron en 1951. [10] [7] La ​​pareja no tuvo hijos. [10] Irene murió en 2016. [20]

Goodenough cumplió 100 años el 25 de julio de 2022. [21] Murió en un centro de vida asistida en Austin, Texas , el 25 de junio de 2023, un mes antes de lo que habría sido su 101.º cumpleaños. [22] [23] [10]

Carrera e investigación

Goodenough analiza su investigación y su carrera.

A lo largo de su carrera, Goodenough escribió más de 550 artículos, 85 capítulos de libros y reseñas, y cinco libros, incluidas dos obras fundamentales, Magnetism and the Chemical Bond (1963) [24] y Les oxides des metaux de transition (1973). [25]

Laboratorio Lincoln del MIT

Después de sus estudios, Goodenough fue científico investigador y líder de equipo en el Laboratorio Lincoln del MIT durante 24 años. En el MIT, formó parte de un equipo interdisciplinario responsable del desarrollo de la memoria magnética de acceso aleatorio . [26] Su investigación se centró en el magnetismo y en el comportamiento de transición metal-aislante en óxidos de metales de transición . Sus esfuerzos de investigación sobre RAM lo llevaron a desarrollar los conceptos de ordenamiento orbital cooperativo, también conocido como distorsión cooperativa de Jahn-Teller , en materiales de óxido . [27] Posteriormente lo llevaron a desarrollar (con Junjiro Kanamori) las reglas de Goodenough-Kanamori , un conjunto de reglas semiempíricas para predecir el signo del superintercambio magnético en materiales; el superintercambio es una propiedad fundamental para la superconductividad de alta temperatura . [28] [29] [30]

Universidad de Oxford

Placa azul erigida por la Royal Society of Chemistry en conmemoración del trabajo en pro de la batería recargable de iones de litio en Oxford

El gobierno de los EE. UU. finalmente terminó la financiación de la investigación de Goodenough, por lo que a fines de la década de 1970 y principios de la de 1980, abandonó los Estados Unidos y continuó su carrera como director del Laboratorio de Química Inorgánica de la Universidad de Oxford . [27] Entre los aspectos más destacados de su trabajo en Oxford, a Goodenough se le atribuye una investigación significativa esencial para el desarrollo de baterías recargables de iones de litio comerciales . [27] Goodenough pudo ampliar el trabajo previo de M. Stanley Whittingham sobre materiales de baterías y descubrió en 1980 que al usar Li x CoO 2 como material de cátodo liviano y de alta densidad energética , podía duplicar la capacidad de las baterías de iones de litio.

Aunque Goodenough vio un potencial comercial en las baterías con sus cátodos de LiCoO2 y LiNiO2 y se acercó a la Universidad de Oxford con una solicitud para patentar esta invención, Oxford se negó. Incapaz de afrontar los gastos de la patente con su salario académico, Goodenough recurrió al Atomic Energy Research Establishment del Reino Unido en Harwell , que aceptó su oferta, pero bajo las condiciones que establecían el pago de regalías cero a los inventores John B. Goodenough y Koichi Mizushima . En 1990, la AERE licenció las patentes de Goodenough a Sony Corporation , a la que siguieron otros fabricantes de baterías. Se estimó que la AERE ganó más de 10 millones de libras esterlinas con esta licencia. [ cita requerida ]

El trabajo en Sony sobre mejoras adicionales a la invención de Goodenough fue dirigido por Akira Yoshino , quien había desarrollado un diseño ampliado de la batería y el proceso de fabricación. [31] Goodenough recibió el Premio Japón en 2001 por sus descubrimientos de los materiales críticos para el desarrollo de baterías de litio recargables ligeras de alta densidad energética, [32] y él, Whittingham y Yoshino compartieron el Premio Nobel de Química de 2019 por su investigación en baterías de iones de litio. [31]

Universidad de Texas

Desde 1986, Goodenough fue profesor en la Universidad de Texas en Austin en los departamentos de Ingeniería Mecánica e Ingeniería Eléctrica de la Escuela Cockrell de Ingeniería . [33] Durante su permanencia allí, continuó su investigación sobre sólidos conductores iónicos y dispositivos electroquímicos; continuó estudiando materiales mejorados para baterías, con el objetivo de promover el desarrollo de vehículos eléctricos y ayudar a reducir la dependencia humana de los combustibles fósiles . [34] Arumugam Manthiram y Goodenough descubrieron la clase de polianiones de cátodos. [35] [36] [37] Demostraron que los electrodos positivos que contienen polianiones , por ejemplo, sulfatos , producen voltajes más altos que los óxidos debido al efecto inductivo del polianión. La clase de polianiones incluye materiales como los fosfatos de litio y hierro que se utilizan para dispositivos más pequeños como herramientas eléctricas. [38] Su grupo también identificó varios materiales prometedores de electrodos y electrolitos para celdas de combustible de óxido sólido. [25] Ocupó la Cátedra Centenaria Virginia H. Cockrell en Ingeniería. [39]

Goodenough todavía trabajaba en la universidad a los 98 años en 2021, [40] con la esperanza de encontrar otro gran avance en la tecnología de las baterías. [41] [42]

El 28 de febrero de 2017, Goodenough y su equipo de la Universidad de Texas publicaron un artículo en la revista Energy and Environmental Science sobre su demostración de una batería de vidrio , una batería de estado sólido de bajo costo que no es combustible y tiene un ciclo de vida largo con una alta densidad de energía volumétrica y tasas rápidas de carga y descarga. En lugar de electrolitos líquidos, la batería utiliza electrolitos de vidrio que permiten el uso de un ánodo de metal alcalino sin la formación de dendritas . [43] [42] [44] Sin embargo, este artículo fue recibido con escepticismo generalizado por la comunidad de investigación de baterías y sigue siendo controvertido después de varios trabajos de seguimiento. El trabajo fue criticado por la falta de datos completos, [45] interpretaciones espurias de los datos obtenidos, [45] y que el mecanismo propuesto de funcionamiento de la batería violaría la primera ley de la termodinámica . [46]

En abril de 2020, se presentó una patente para la batería de vidrio en nombre del Laboratorio Nacional de Energía y Geología de Portugal (LNEG), la Universidad de Oporto , Portugal, y la Universidad de Texas. [47]

Trabajo de asesoramiento

En 2010, Goodenough se unió al consejo asesor técnico de Enevate, una startup de tecnología de baterías de iones de litio con predominio de silicio con sede en Irvine, California . [48] Goodenough también se desempeñó como asesor del Centro Conjunto para la Investigación de Almacenamiento de Energía (JCESR) , una colaboración liderada por el Laboratorio Nacional Argonne y financiada por el Departamento de Energía . [49] A partir de 2016, Goodenough también trabajó como asesor de Battery500, un consorcio nacional liderado por el Laboratorio Nacional del Pacífico Noroeste (PNNL) y parcialmente financiado por el Departamento de Energía de EE. UU . [50] [51]

Distinciones y premios

Goodenough recibe el Premio Enrico Fermi 2009 del Secretario de Energía de EE. UU., Steven Chu .

Goodenough fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ingeniería en 1976 por su trabajo en el diseño de materiales para componentes electrónicos y la clarificación de las relaciones entre las propiedades, estructuras y química de las sustancias. También fue miembro de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos y de sus homólogas francesa , española e india . [52] En 2010, fue elegido miembro extranjero de la Royal Society . [53] La Royal Society of Chemistry otorga un premio John B. Goodenough en su honor. [27]

Goodenough recibió los siguientes premios:

Goodenough tenía 97 años cuando recibió el Premio Nobel. Sigue siendo la persona de mayor edad que haya recibido este galardón.

Obras

Artículos seleccionados

Libros seleccionados

Véase también

Referencias

  1. ^ Thackeray, MM; David, WIF ; Bruce, PG ; Goodenough, JB (1983). "Inserción de litio en espinelas de manganeso" . Boletín de investigación de materiales . 18 (4): 461–472. doi :10.1016/0025-5408(83)90138-1.
  2. ^ "Conferencia Nobel de John B. Goodenough". Premio Nobel .
  3. ^ "Bienvenido al Departamento de Ingeniería Mecánica de Walker". Departamento de Ingeniería Mecánica de Walker .
  4. ^ ab Specia, Megan (9 de octubre de 2019). «El Premio Nobel de Química honra el trabajo sobre baterías de iones de litio: John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham y Akira Yoshino fueron reconocidos por la investigación que «sentó las bases de una sociedad inalámbrica y libre de combustibles fósiles»». The New York Times . Consultado el 9 de octubre de 2019 .
  5. ^ "John B. Goodenough". Instituto Americano de Física .
  6. ^ Mattes, Eleanor Bustin (1997). Mito para los modernos: Erwin Ramsdell Goodenough y los estudios religiosos en Estados Unidos, 1938-1955. Scarecrow Press. ISBN 978-0-8108-3339-5– a través de Google Books .
  7. ^ abc «El Premio Nobel de Química 2019». NobelPrize.org . Consultado el 23 de febrero de 2024 .
  8. ^ "Colección: Documentos de Erwin Ramsdell Goodenough | Archivos de Yale". archives.yale.edu . Consultado el 23 de febrero de 2024 .
  9. ^ "Documentos de Ward H. Goodenough". Museo de Arqueología y Antropología de la Universidad de Pensilvania . Consultado el 23 de febrero de 2024 .
  10. ^ abcdefg McFadden, Robert (26 de junio de 2023). «John B. Goodenough, 100, Dies; Nobel-Winning Creator of the Lithium-Ion Battery» (Muere John B. Goodenough, 100 años; ganador del premio Nobel, creador de la batería de iones de litio). The New York Times . Consultado el 26 de junio de 2023 .
  11. ^ abcd Gregg, Helen (verano de 2016). "His Current Quest". The University of Chicago Magazine . Consultado el 23 de febrero de 2024 .
  12. ^ LeVine, Steve (5 de febrero de 2015). "El hombre que nos trajo la batería de iones de litio a los 57 años tiene una idea para una nueva a los 92". Quartz (publicación) . Atlantic Media Company . Consultado el 5 de febrero de 2015 .
  13. ^ La central eléctrica: Estados Unidos, China y la Gran Guerra de las Baterías. 2016. S. Levine.
  14. ^ Friedman, Gail (otoño de 2019). "Battery Genius" (PDF) . Groton School Quarterly : 19–21.
  15. ^ 14 de octubre, Eternity News |; Comentario, 2019 14:44 | Agregar un (14 de octubre de 2019). "Los ganadores de los premios Nobel de este año siguen a Jesús – Eternity News". www.eternitynews.com.au . Consultado el 8 de mayo de 2021 .{{cite web}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  16. ^ abc Goodenough, John B. (2008). Testigo de la gracia. PublishAmerica . ISBN 978-1-4626-0757-0– a través de Google Books .
  17. ^ Belli, Brita (9 de octubre de 2019). «El premio Nobel John Goodenough '44 inspira a la próxima generación de científicos». YaleNews . Consultado el 23 de febrero de 2024 .
  18. ^ Goodenough, John B. (1952). Una teoría de la desviación del empaquetamiento compacto en cristales metálicos hexagonales (tesis doctoral). The University of Chicago . OCLC  44609164 – vía ProQuest .
  19. ^ "El Premio Nobel de Química 2019".
  20. ^ ab Olinto, Angela (9 de septiembre de 2019). "John B. Goodenough, exalumno de la Universidad de Chicago, comparte el premio Nobel por la invención de la batería de iones de litio". UChicago News . Consultado el 9 de octubre de 2019 .
  21. ^ Manthiram, Arumugam (8 de julio de 2022). «Celebración del centenario de John Goodenough: su impacto en la ciencia y la humanidad». ACS Energy Letters . 7 (7): 2404–2406. doi :10.1021/acsenergylett.2c01343. ISSN  2380-8195 . Consultado el 3 de noviembre de 2022 .
  22. ^ "Fallece Goodenough, el premio Nobel que le dio al mundo las baterías de iones de litio". www.thehindubusinessline.com . 26 de junio de 2023 . Consultado el 26 de junio de 2023 .
  23. ^ "UT lamenta la pérdida del inventor de la batería de iones de litio y premio Nobel John Goodenough". UTexas.edu. 26 de junio de 2023. Consultado el 26 de junio de 2023 .
  24. ^ Jacoby, Mitch (13 de septiembre de 2017). «Goodenough gana el premio Welch 2017». Chemical and Engineering News . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
  25. ^ ab Perks, Bea (22 de diciembre de 2014). "Goodenough rules". Chemistry World . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
  26. ^ Ryan, Dorothy (9 de octubre de 2019). «Investigadora veterana del Laboratorio Lincoln del MIT gana el Premio Nobel de Química». Laboratorio Lincoln del MIT . Consultado el 23 de febrero de 2024 .
  27. ^ abcd «Royal Society of Chemistry – Premio John B Goodenough». Royal Society of Chemistry . Consultado el 20 de enero de 2015 .
  28. ^ JB Goodenough (1955). "Teoría del papel de la covalencia en las manganitas de tipo perovskita [La, M(II)]MnO3". Physical Review . 100 (2): 564. Bibcode :1955PhRv..100..564G. doi :10.1103/PhysRev.100.564.
  29. ^ John B. Goodenough (1958). "Una interpretación de las propiedades magnéticas de los cristales mixtos de tipo perovskita La 1−x Sr x CoO 3−λ ". Revista de Física y Química de Sólidos . 6 (2–3): 287. doi :10.1016/0022-3697(58)90107-0.
  30. ^ J. Kanamori (1959). "Interacción de supercambio y propiedades de simetría de los orbitales electrónicos". Revista de Física y Química de Sólidos . 10 (2–3): 87. Bibcode :1959JPCS...10...87K. doi :10.1016/0022-3697(59)90061-7.
  31. ^ ab Kim, Allen (9 de octubre de 2019). "John B. Goodenough acaba de convertirse en la persona de mayor edad, a los 97 años, en ganar un Premio Nobel". CNN . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
  32. ^ "Premio Japón 2001 (17.º)". Fundación Premio Japón . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
  33. ^ Henderson, Jim (5 de junio de 2004). "UT professor, 81, is mimed in patent demand" (Profesor de UT, de 81 años, envuelto en una demanda por patentes). Houston Chronicle . Consultado el 26 de agosto de 2011 .
  34. ^ MacFarlene, Sarah (9 de agosto de 2018). "El pionero de las baterías que, a los 96 años, sigue adelante y sigue adelante". The Wall Street Journal . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
  35. ^ Masquelier, Christian; Croguennec, Laurence (2013). "Estructuras polianiónicas (fosfatos, silicatos, sulfatos) como materiales de electrodos para baterías recargables de litio (o sodio)". Chemical Reviews . 113 (8): 6552–6591. doi :10.1021/cr3001862. PMID  23742145.
  36. ^ Manthiram, A.; Goodenough, JB (1989). "Inserción de litio en estructuras Fe2(SO4)3". Journal of Power Sources . 26 ( 3–4 ): 403–408. Bibcode :1989JPS....26..403M. doi :10.1016/0378-7753(89)80153-3.
  37. ^ Manthiram, A.; Goodenough, JB (1987). "Inserción de litio en estructuras Fe2(MO4)3: Comparación de M = W con M = Mo". Journal of Solid State Chemistry . 71 (2): 349–360. Bibcode :1987JSSCh..71..349M. doi : 10.1016/0022-4596(87)90242-8 .
  38. ^ Lerner, Louise (9 de octubre de 2019). «John B. Goodenough, exalumno de la Universidad de Chicago, comparte el premio Nobel por la invención de la batería de iones de litio». The University of Chicago . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
  39. ^ "John Goodenough – Departamento de Ingeniería Mecánica". Universidad de Texas . Consultado el 10 de octubre de 2019 .[ enlace muerto permanente ]
  40. ^ El Premio Nobel de Química lo recibe John Goodenough, de la Universidad de Texas en Austin (9 de octubre de 2019)
  41. ^ LeVine, Steve (5 de febrero de 2015). "El hombre que nos trajo la batería de iones de litio a los 57 años tiene una idea para una nueva a los 92". Quartz. Archivado desde el original el 5 de marzo de 2016.
  42. ^ ab "El inventor de la batería de iones de litio presenta una nueva tecnología para baterías no combustibles de carga rápida". Escuela de Ingeniería Cockrell . 28 de febrero de 2017 . Consultado el 11 de marzo de 2017 .
  43. ^ Braga, MH; Grundish, NS; Murchison, AJ; Goodenough, JB (9 de diciembre de 2016). "Estrategia alternativa para una batería recargable segura". Energy and Environmental Science . 10 : 331–336. doi :10.1039/C6EE02888H.
  44. ^ "El inventor de la batería de iones de litio presenta una nueva tecnología para baterías incombustibles de carga rápida". EurekAlert!. 28 de febrero de 2017.
  45. ^ ab Lacey, Matt (29 de marzo de 2017). "Sobre el escepticismo en torno a la "batería Goodenough"". Matt Lacey . Consultado el 13 de noviembre de 2020 .
  46. ^ Steingart, Daniel A.; Viswanathan, Venkatasubramanian (17 de enero de 2018). "Comentario sobre "Estrategia alternativa para una batería recargable segura" por MH Braga, NS Grundish, AJ Murchison y JB Goodenough, Energy Environ. Sci., 2017, 10, 331–336". Energy & Environmental Science . 11 (1): 221–222. doi :10.1039/C7EE01318C. ISSN  1754-5706.
  47. ^ Schmidt, Bridie (6 de abril de 2020). "Co-inventor de baterías de iones de litio patenta una batería de vidrio que podría impulsar la industria automotriz". The Driven . Consultado el 7 de abril de 2020 .
  48. ^ "Asesor de Enevate comparte el Nobel". OCBJ . 9 de octubre de 2019 . Consultado el 28 de febrero de 2020 .
  49. ^ "Su misión actual". Revista de la Universidad de Chicago . Consultado el 28 de enero de 2020 .
  50. ^ Ssz57 (27 de julio de 2016). "Consorcio de investigación de baterías elegido por el DOE para impulsar los coches eléctricos". UT News . Consultado el 28 de enero de 2020 .{{cite news}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  51. ^ "Acelerando el desarrollo de baterías de iones de litio". Energy.gov . Consultado el 28 de enero de 2020 .
  52. ^ "John B. Goodenough". Academia Nacional de Ingeniería . 2014. Consultado el 10 de octubre de 2019 .
  53. ^ "John Goodenough". Royal Society . Consultado el 20 de marzo de 2012 .
  54. ^ "El secretario Chu nombra a los ganadores del premio Enrico Fermi 2009" (Comunicado de prensa). APS Physics . Abril de 2010 . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
  55. ^ "Obama honra a los ganadores de medallas de ciencia, innovación y tecnología". CBS . Consultado el 9 de marzo de 2013 .
  56. ^ "Premio Charles Stark Draper 2014 para los ganadores de ingeniería". Academia Nacional de Ingeniería . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
  57. ^ "Ganadores de premios anteriores". Premio Welch en Química . Consultado el 22 de junio de 2020 .
  58. ^ "Premio Prahalad 2017" . Consultado el 22 de junio de 2020 .
  59. ^ "El inventor de la batería de iones de litio, el profesor John Goodenough, recibió la prestigiosa Medalla Copley de la Royal Society | Royal Society". royalsociety.org .

Lectura adicional

Enlaces externos

Scholia tiene un perfil de autor para John B. Goodenough .