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Pedro Bruce

Sir Peter George Bruce , FRS , FRSE , FRSC es un químico británico y profesor Wolfson de Materiales en el Departamento de Materiales de la Universidad de Oxford . [1] Entre 2018 y 2023, se desempeñó como secretario físico y vicepresidente de la Royal Society. [2] Bruce es fundador y científico jefe de la Institución Faraday . [3]

Educación

Bruce estudió en la Aberdeen Grammar School y en la Universidad de Aberdeen , donde obtuvo una licenciatura en Ciencias en 1978 y un doctorado en 1982. [1] Completó su investigación de doctorado sobre electrolitos sólidos conductores de iones de litio bajo la supervisión del profesor AR West. [4]

Investigación

Los principales intereses de investigación de Bruce se centran en los campos de la química de materiales y la electroquímica, con especial énfasis en los materiales de almacenamiento de energía para baterías de litio y sodio. Está interesado en la ciencia fundamental de los sólidos conductores iónicos y los compuestos de intercalación, la síntesis de nuevos materiales con nuevas propiedades o combinaciones de propiedades, la comprensión de estas propiedades y la exploración de sus aplicaciones en el almacenamiento de energía. Aunque los sólidos conductores iónicos representan el punto de partida de gran parte de su investigación, ha ampliado sus intereses más allá de los confines de este tema únicamente. Sus intereses de investigación actuales incluyen materiales de cátodos, baterías de estado sólido y la batería de litio-aire.

Bruce ha publicado más de 390 artículos en esta área y ha sido reconocido como un investigador altamente citado por el Web of Science Group cada año desde 2015. [5]

Baterías de estado sólido

Todas las baterías de estado sólido tienen el potencial de revolucionar los vehículos eléctricos del futuro. Reemplazar el electrolito líquido orgánico inflamable que se utiliza actualmente en las celdas de iones de litio por un electrolito sólido permitirá el uso de un ánodo de metal alcalino que aumentará la densidad energética y mejorará la seguridad. Los intereses de Bruce se centran en comprender los procesos fundamentales que se están produciendo y aquellos, como la formación de huecos y dendritas, que en última instancia conducen al fallo de la celda. [6] [7] Hasta 2023, Bruce dirigió el proyecto SOLBAT de la Institución Faraday [8], cuyo objetivo es "derribar las barreras que impiden la progresión al mercado de las baterías de estado sólido". Ahora dirige el paquete de trabajo del proyecto sobre el ánodo. [9] [10]

Compuestos de intercalación

La intercalación de litio en sólidos es el mecanismo fundamental que sustenta el funcionamiento de los electrodos en las baterías de litio recargables. Busca sintetizar nuevos compuestos de intercalación de litio con propiedades inusuales o combinaciones de propiedades. Está especialmente interesado en materiales de cátodo para baterías de iones de litio y sodio. Recientemente, su trabajo en esta área se ha centrado en compuestos que pueden almacenar carga adicional, más allá de la capacidad redox del metal de transición, mediante la participación del oxígeno en procesos redox aniónicos reversibles, incluida la formación de oxígeno molecular en el sólido. [11] [12] [13] [14] Bruce dirige el WP1 del proyecto CATMAT de la Institución Faraday . [15]

Batería de litio-aire

Peter G. Bruce es uno de los iniciadores de la batería de litio-aire . La batería recargable de iones de litio ha revolucionado la electrónica portátil y será clave para electrificar el transporte y para suministrar electricidad renovable segura y estable. Sin embargo, la mayor densidad de energía posible para las baterías de iones de litio es insuficiente para satisfacer las demandas futuras. La batería de litio-aire tiene el potencial de transformar el almacenamiento de energía y tiene la mayor densidad de energía teórica de cualquier tecnología de batería conocida. Su investigación se centra en comprender los procesos fundamentales que sustentan su funcionamiento. El trabajo reciente ha incluido la investigación de la cinética de los mediadores redox y su uso en celdas de litio-aire. [16]

Premios y honores

Bruce ha recibido numerosos premios y honores en el Reino Unido y en el extranjero. Bruce es miembro electo de la Royal Society of Chemistry , miembro de la Royal Society , miembro de la Royal Society de Edimburgo y miembro de la Leopoldina (Academia Nacional Alemana de Ciencias) . Fue nombrado caballero en los honores de cumpleaños de 2022 por sus servicios a la ciencia y la innovación. [17]

Sus premios y honores:

Referencias

  1. ^ abc "BRUCE, Prof. Peter George" . Quién es quién . Vol. 2015 (edición en línea de Oxford University Press  ). A & C Black. (Se requiere suscripción o membresía a una biblioteca pública del Reino Unido).
  2. ^ "Peter Bruce". Sociedad Real .
  3. ^ "El Equipo". La Institución Faraday .
  4. ^ Bruce, Peter G. (1981). Electrolitos sólidos conductores de iones de litio (Ph.D). Universidad de Aberdeen.
  5. ^ "Investigadores altamente citados". publons.com . Consultado el 31 de agosto de 2021 .
  6. ^ Kasemchainan, Jitti; Zekoll, Stefanie; Spencer Jolly, Dominic; Ning, Ziyang; Hartley, Gareth O.; Marrow, James; Bruce, Peter G. (29 de julio de 2019). "La corriente crítica de desprendimiento conduce a la formación de dendritas en el recubrimiento de celdas de electrolito sólido de ánodo de litio". Nature Materials . 18 (10): 1105–1111. Bibcode :2019NatMa..18.1105K. doi :10.1038/s41563-019-0438-9. PMID  31358941. S2CID  198983965.
  7. ^ Spencer Jolly, Dominic; Ning, Ziyang; Darnbrough, James E.; Kasemchainan, Jitti; Hartley, Gareth O.; Adamson, Paul; Armstrong, David EJ; Marrow, James; Bruce, Peter G. (9 de diciembre de 2019). "Interfaz de alúmina sodio/Na β": efecto de la presión en los huecos". ACS Applied Materials & Interfaces . 12 (1): 678–685. doi :10.1021/acsami.9b17786. PMID  31815414. S2CID  209165832.
  8. ^ "El Equipo". SOLBAT .
  9. ^ "Acerca de". SOLBAT .
  10. ^ Ning, Ziyang; Alegre, Dominic Spencer; Li, Guanchen; De Meyere, Robin; Pu, Shengda D.; Chen, Yang; Kasemchainan, Jitti; Ihli, Johannes; Gong, Chen; Liu, Boyang; Melvin, Dominic LR (agosto de 2021). "Visualización del agrietamiento inducido por revestimiento en celdas de electrolito sólido de ánodo de litio". Materiales de la naturaleza . 20 (8): 1121-1129. Código Bib : 2021NatMa..20.1121N. doi :10.1038/s41563-021-00967-8. ISSN  1476-4660. PMID  33888903. S2CID  233355713.
  11. ^ House, Robert A.; Jin, Liyu; Maitra, Urmimala; Tsuruta, Kazuki; Somerville, James W.; Förstermann, Dominic P.; Massel, Felix; Duda, Laurent; Roberts, Matthew R.; Bruce, Peter G. (2018). "Oxifluoruro de litio y manganeso como un nuevo material catódico que exhibe redox de oxígeno". Ciencia de la energía y el medio ambiente . 11 (4): 926–932. doi :10.1039/C7EE03195E. S2CID  103612049.
  12. ^ Casa, Robert A.; Maitra, Urmimala; Pérez-Osorio, Miguel A.; Lozano, Juan G.; Jin, Liyu; Somerville, James W.; Duda, Laurent C.; Nag, Abhishek; Walters, Andrés; Zhou, Ke-Jin; Roberts, Mateo R.; Bruce, Peter G. (9 de diciembre de 2019). "Control de superestructura de histéresis de voltaje de primer ciclo en cátodos redox de oxígeno". Naturaleza . 577 (7791): 502–508. Código Bib :2019Natur.577..502H. doi :10.1038/s41586-019-1854-3. PMID  31816625. S2CID  209165537.
  13. ^ House, Robert A.; Rees, Gregory J.; Pérez-Osorio, Miguel A.; Marie, John-Joseph; Boivin, Edouard; Robertson, Alex W.; Nag, Abhishek; Garcia-Fernandez, Mirian; Zhou, Ke-Jin; Bruce, Peter G. (octubre de 2020). "Histéresis de voltaje de primer ciclo en cátodos tridimensionales ricos en litio asociados con O2 molecular atrapado en el volumen". Nature Energy . 5 (10): 777–785. Bibcode :2020NatEn...5..777H. doi :10.1038/s41560-020-00697-2. ISSN  2058-7546. S2CID  225342793.
  14. ^ House, Robert A.; Marie, John-Joseph; Park, Joohyuk; Rees, Gregory J.; Agrestini, Stefano; Nag, Abhishek; Garcia-Fernandez, Mirian; Zhou, Ke-Jin; Bruce, Peter G. (20 de mayo de 2021). "La covalencia no suprime la formación de O2 en cátodos O-redox ricos en Li de 4d y 5d". Nature Communications . 12 (1): 2975. Bibcode :2021NatCo..12.2975H. doi :10.1038/s41467-021-23154-4. ISSN  2041-1723. PMC 8137948 . PMID  34016979. 
  15. ^ "Investigación". CATMAT . 29 de enero de 2020 . Consultado el 31 de agosto de 2021 .
  16. ^ Chen, Yuhui; Gao, Xiangwen; Johnson, Lee R.; Bruce, Peter G. (22 de febrero de 2018). "Cinética de la oxidación del peróxido de litio por mediadores redox y consecuencias para la célula de litio-oxígeno". Nature Communications . 9 (1): 767. Bibcode :2018NatCo...9..767C. doi :10.1038/s41467-018-03204-0. PMC 5823882 . PMID  29472558. 
  17. ^ "No. 63714". The London Gazette (Suplemento). 1 de junio de 2022. pág. B2.
  18. ^ "Investigadores altamente citados". publons.com . Consultado el 21 de abril de 2024 .
  19. ^ "Archivo". Royal Society of Chemistry . Consultado el 21 de abril de 2024 .
  20. ^ "Premio Longstaff - ganadores anteriores". Royal Society of Chemistry . Consultado el 21 de abril de 2024 .
  21. ^ "Miembros extranjeros---Divisiones académicas de la Academia China de Ciencias". english.casad.cas.cn . Consultado el 21 de abril de 2024 .
  22. ^ Miembros de Leopoldina