Señor Stanley Whittingham

Químico británico-estadounidense

Sir Michael Stanley Whittingham (nacido el 22 de diciembre de 1941) es un químico británico-estadounidense . Es profesor de química y director tanto del Instituto de Investigación de Materiales como del programa de Ciencia e Ingeniería de Materiales en la Universidad de Binghamton , Universidad Estatal de Nueva York . También se desempeña como director del Centro Noreste para el Almacenamiento de Energía Química (NECCES) del Departamento de Energía de EE. UU. en Binghamton. Fue galardonado con el Premio Nobel de Química en 2019 junto con Akira Yoshino y John B. Goodenough . ^{[1] [2]}

Whittingham es una figura clave en la historia de las baterías de iones de litio , que se utilizan en todo, desde teléfonos móviles hasta vehículos eléctricos. Descubrió los electrodos de intercalación y describió detalladamente las reacciones de intercalación en baterías recargables en la década de 1970. Posee las patentes sobre el concepto de utilizar la química de intercalación en baterías de iones de litio de alta densidad de potencia y altamente reversibles. También inventó la primera batería recargable de metal de litio (LMB), patentada en 1977 y asignada a Exxon para su comercialización en dispositivos pequeños y vehículos eléctricos. La batería recargable de metal de litio de Whittingham se basa en un ánodo de LiAl y un cátodo de _TiS2 de tipo intercalación . Su trabajo sobre baterías de litio sentó las bases para los desarrollos de otros, por lo que se le considera el padre fundador de las baterías de iones de litio. ^[3]

Educación y carrera

Whittingham nació en Nottingham , Inglaterra , el 22 de diciembre de 1941. ^{[4] [5]} Estudió en la Stamford School de 1951 a 1960, antes de ir al New College de Oxford para estudiar química. En la Universidad de Oxford , obtuvo su licenciatura (1964), maestría (1967) y doctorado (1968). ^[6] Después de completar sus estudios de posgrado, Whittingham se convirtió en investigador postdoctoral en la Universidad de Stanford . ^[7] Trabajó 16 años para Exxon Research & Engineering Company ^[7] y cuatro años para Schlumberger antes de convertirse en profesor en la Universidad de Binghamton . ^[6]

De 1994 a 2000, se desempeñó como vicerrector de investigación de la universidad. ^[4] También se desempeñó como vicepresidente de la Fundación de Investigación de la Universidad Estatal de Nueva York durante seis años. Es profesor distinguido de Química y Ciencia e Ingeniería de Materiales en la Universidad de Binghamton. ^[7] Whittingham fue nombrado director científico de NAATBatt International en 2017. ^[4]

Whittingham copresidió el estudio del Departamento de Energía sobre almacenamiento de energía química en 2007 ^[8] y es director del Centro del Noreste para el Almacenamiento de Energía Química (NECCES), un Centro de Investigación de Fronteras Energéticas (EFRC) del Departamento de Energía de los EE. UU. en Binghamton. En 2014, el NECCES recibió 12,8 millones de dólares del Departamento de Energía de los EE. UU. para ayudar a acelerar los avances científicos necesarios para construir la economía del siglo XXI. En 2018, el Departamento de Energía le otorgó a NECCES otros 3 millones de dólares para continuar su investigación sobre baterías. El equipo del NECCES está utilizando la financiación para mejorar los materiales de almacenamiento de energía y desarrollar nuevos materiales que sean "más baratos, respetuosos con el medio ambiente y capaces de almacenar más energía que los materiales actuales". ^[9]

Investigación

Whittingham concibió el electrodo de intercalación . Exxon fabricó la batería de iones de litio de Whittingham en la década de 1970, basada en un cátodo de disulfuro de titanio y un ánodo de litio y aluminio. ^[10] La batería tenía una alta densidad de energía y la difusión de iones de litio en el cátodo de disulfuro de titanio era reversible, lo que hacía que la batería fuera recargable. Además, el disulfuro de titanio tiene una tasa particularmente rápida de difusión de iones de litio en la red cristalina. Exxon dedicó sus recursos a la comercialización de una batería de Li/LiClO ₄ / TiS ₂ . Sin embargo, las preocupaciones de seguridad llevaron a Exxon a finalizar el proyecto. Whittingham y su equipo continuaron publicando su trabajo en revistas académicas de electroquímica y física del estado sólido. Dejó Exxon en 1984 y pasó cuatro años en Schlumberger como gerente. En 1988, se convirtió en profesor del Departamento de Química de la Universidad de Binghamton, EE. UU., para perseguir sus intereses académicos.

"Todas estas baterías se denominan baterías de intercalación. Es como poner mermelada en un sándwich. En términos químicos, significa que tienes una estructura cristalina y podemos poner iones de litio, sacarlos y la estructura es exactamente la misma después", dijo Whittingham. "Mantenemos la estructura cristalina. Eso es lo que hace que estas baterías de litio sean tan buenas, les permite funcionar durante tanto tiempo". ^[10]

Las baterías de litio tienen una capacidad limitada porque menos de un ion de litio/electrón se intercala reversiblemente por centro redox de metal de transición. Para lograr mayores densidades de energía, un enfoque es ir más allá de las reacciones de intercalación redox de un electrón. La investigación de Whittingham ha avanzado hacia las reacciones de intercalación de múltiples electrones, que pueden aumentar la capacidad de almacenamiento intercalando múltiples iones de litio. Whittingham ha desarrollado con éxito algunos materiales de intercalación de múltiples electrones, como LiVOPO ₄ /VOPO ₄ . El catión de vanadio multivalente (V ³⁺ <->V ⁵⁺ ) desempeña un papel importante para lograr las reacciones de múltiples electrones. Estos materiales prometedores arrojan luz sobre la industria de las baterías para aumentar la densidad de energía rápidamente.

Whittingham recibió el Premio al Autor Joven de la Sociedad Electroquímica en 1971, ^[11] el Premio de Investigación de Baterías en 2003, ^[12] y fue elegido miembro en 2004. ^[13] En 2010, fue incluido como uno de los 40 principales innovadores por sus contribuciones al avance de la tecnología verde por Greentech Media . ^[14] En 2012, Whittingham recibió el premio IBA Yeager por su contribución de por vida a la investigación de materiales para baterías de litio, ^[15] y fue elegido miembro de la Materials Research Society en 2013. ^[16] Fue incluido junto con John B. Goodenough , por la investigación pionera que condujo al desarrollo de la batería de iones de litio en una lista de Clarivate Citation Laureates para el Premio Nobel de Química por Thomson Reuters en 2015. ^{[10] [17]} En 2018, Whittingham fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ingeniería , "por ser pionero en la aplicación de la química de intercalación para materiales de almacenamiento de energía". ^[18]

En 2019, Whittingham, junto con John B. Goodenough y Akira Yoshino , recibió el Premio Nobel de Química 2019 "por el desarrollo de baterías de iones de litio". ^{[1] [2]}

Vida personal

Stanley está casado con la Dra. Georgina Whittingham, profesora de español en la Universidad Estatal de Nueva York en Oswego . Tiene dos hijos, Michael Whittingham y Jenniffer Whittingham-Bras. ^{[19] [20]}

Reconocimiento

• Premio del Canciller a la Excelencia en Becas y Actividades Creativas, y Premio a la Investigación Sobresaliente, Universidad Estatal de Nueva York , 2007 ^[21]
• Premio 2010 a la contribución de toda la vida de la Sociedad Química Estadounidense ^[4]
• Premio Mención Thomson Reuters 2015 ^[17]
• Premio al Científico Senior 2017 de la Sociedad Internacional de Iónica del Estado Sólido ^[22]
• Premio Turnbull 2018 de la Sociedad de Investigación de Materiales ^[23]
• Miembro de la Academia Nacional de Ingeniería 2018 ^[24]
• Premio Nobel de Química 2019 con John B. Goodenough y Akira Yoshino ^[1]
• Premio Grandes Inmigrantes 2020 de la Corporación Carnegie de Nueva York ^[25]
• Gran Premio VinFuture 2023 con Martin Green , Rachid Yazami y Akira Yoshino ^[26]
• 2024 Nombrado Caballero en el Día del Cumpleaños del Rey en 2024 "por sus servicios a la química". ^[27]

Libros

• JB Goodenough y MS Whittingham (1977). Química del estado sólido para la conversión y el almacenamiento de energía . Serie de simposios de la American Chemical Society n.° 163. ISBN 978-0-8412-0358-7.
• GG Libowitz y MS Whittingham (1979). Ciencia de los materiales en la tecnología energética . Academic Press. ISBN 978-0-12-447550-2.
• MS Whittingham y AJ Jacobson (1984). Química de intercalación . Academic Press. ISBN 978-0-12-747380-2.
• DL Nelson, MS Whittingham y TF George (1987). Química de superconductores de alta temperatura . Serie de simposios de la American Chemical Society n.° 352. ISBN 978-0-8412-1431-6.
• MA Alario-Franco, M. Greenblatt, G. Rohrer y MS Whittingham (2003). Química del estado sólido de materiales inorgánicos IV . Materials Research Society. ISBN 978-1-55899-692-2.{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )

Artículos más citados

(A partir de 2019 ^[actualizar]: ^[28] )

• Whittingham, MS (1976). "Química de intercalación y almacenamiento de energía eléctrica". Science . 192 (4244): 1126–1127. Bibcode :1976Sci...192.1126W. doi :10.1126/science.192.4244.1126. PMID  17748676. S2CID  36607505.
• Whittingham, M. Stanley (1976). "El papel de las fases ternarias en las reacciones catódicas". Journal of the Electrochemical Society . 123 (3): 315–320. Bibcode :1976JElS..123..315W. doi :10.1149/1.2132817.
• Whittingham, M. Stanley (1978). "Química de compuestos de intercalación: huéspedes metálicos en anfitriones calcogenuros". Progreso en química del estado sólido . 12 (1): 41–99. doi :10.1016/0079-6786(78)90003-1.
• Whittingham, M. Stanley (octubre de 2004). «Baterías de litio y materiales catódicos» (PDF) . Chemical Reviews . 104 (10): 4271–4301. doi :10.1021/cr020731c. PMID:  15669156. S2CID  : 888879.
• Whittingham, M. Stanley (octubre de 2014). "Límites máximos de las reacciones de intercalación para baterías de litio". Chemical Reviews . 114 (23): 11414–11443. doi :10.1021/cr5003003. PMID  25354149.
• Chirayil, Thomas; Zavalij, Peter Y.; Whittingham, M. Stanley (octubre de 1998). "Síntesis hidrotermal de óxidos de vanadio". Química de materiales . 10 (10): 2629–2640. doi :10.1021/cm980242m.
• Zavalij, Peter Y.; Whittingham, M. Stanley (octubre de 1999). "Química estructural de óxidos de vanadio con estructuras abiertas". Acta Crystallographica Sección B. 55 ( 5): 627–663. doi :10.1107/S0108768199004000. PMID  10927405.
• Chen, Rongji; Zavalij, Peter; Whittingham, M. Stanley (junio de 1996). "Síntesis hidrotermal y caracterización de K _x MnO ₂ · yH ₂ O". Química de materiales . 8 (6): 1275–1280. doi :10.1021/cm950550.
• Janauer, Gerald G.; Dobley, Arthur; Guo, Jingdong; Zavalij, Peter; Whittingham, M. Stanley (agosto de 1996). "Nuevos óxidos de tungsteno, molibdeno y vanadio que contienen iones surfactantes". Química de materiales . 8 (8): 2096–2101. doi :10.1021/cm960111q.
• Yang, Shoufeng; Song, Yanning; Zavalij, Peter Y.; Stanley Whittingham, M. (marzo de 2002). "Reactividad, estabilidad y comportamiento electroquímico de los fosfatos de hierro y litio". Electrochemistry Communications . 4 (3): 239–244. doi :10.1016/S1388-2481(01)00298-3.
• Yang, Shoufeng; Zavalij, Peter Y.; Stanley Whittingham, M. (septiembre de 2001). "Síntesis hidrotermal de cátodos de fosfato de hierro y litio". Electrochemistry Communications . 3 (9): 505–508. doi :10.1016/S1388-2481(01)00200-4.
• Whittingham, M. Stanley; Guo, Jing-Dong; Chen, Rongji; Chirayil, Thomas; Janauer, Gerald; Zavalij, Peter (enero de 1995). "La síntesis hidrotermal de nuevos materiales de óxido". Solid State Ionics . 75 : 257–268. doi :10.1016/0167-2738(94)00220-M.
• Petkov, V.; Zavalij, PY; Lutta, S.; Whittingham, MS; Parvanov, V.; Shastri, S. (febrero de 2004). "Estructura más allá de Bragg: estudio de nanotubos V2O5" (PDF) . Physical Review B . 69 (8): 085410 (1–6). Código Bibliográfico :2004PhRvB..69h5410P. doi :10.1103/PhysRevB.69.085410. Archivado desde el original (PDF) el 9 de octubre de 2019.
• "Cátodo de LiFePO4 modificado con vanadio para baterías de iones de litio". Electrochemical and Solid-State Letters . 12 (2): A33–A38. Febrero de 2009. doi :10.1149/1.3039795.
• Zhou, Hui; Upreti, Shailesh; Chernova, Natasha A.; Hautier, Geoffroy; Ceder, Gerbrand; Whittingham, M. Stanley (diciembre de 2010). "Pirofosfatos de hierro y manganeso como cátodos para baterías de iones de litio" (PDF) . Química de materiales . 23 (2): 293–300. doi :10.1021/cm102922q.

Referencias

1. «Anuncio del Premio Nobel de Química». El Premio Nobel . Consultado el 9 de octubre de 2019 .
2. Specia, Megan (9 de octubre de 2019). «El Premio Nobel de Química honra el trabajo sobre baterías de iones de litio». The New York Times . Consultado el 9 de octubre de 2019 .
3. Ramanan, A. (10 de noviembre de 2019). «Desarrollo de baterías de iones de litio – Premio Nobel de Química 2019» (PDF) . Current Science . 117 (9): 1416–1418. Archivado desde el original el 5 de diciembre de 2019. Consultado el 16 de marzo de 2021 .{{cite journal}}: CS1 maint: URL no apta ( enlace )
4. "Stanley Whittingham, Ph.D." Marquis Who's Who Top Educators. 23 de enero de 2019. Archivado desde el original el 10 de octubre de 2019 . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
5. "M. Stanley Whittingham: hechos". Fundación Nobel . Consultado el 20 de octubre de 2019 .
6. "Dr. M. Stanley Whittingham". Universidad de Binghamton . Archivado desde el original el 22 de agosto de 2019. Consultado el 22 de agosto de 2019 .
7. Yarosh, Ryan (9 de octubre de 2019). «Profesor de la Universidad de Binghamton gana el Premio Nobel de Química». Universidad de Binghamton . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
8. Desmond, Kevin (16 de mayo de 2016). Innovadores en tecnología de baterías: perfiles de 93 electroquímicos influyentes. Jefferson, Carolina del Norte: McFarland. pág. 240. ISBN 9780786499335. Recuperado el 10 de octubre de 2019 .
9. Ellis, Katie (19 de junio de 2014). "Una subvención federal impulsa la investigación sobre energía inteligente". División de Investigación de la Universidad de Binghamton . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
10. "Profesor de Binghamton reconocido por investigación energética". The Research Foundation for the State University of New York . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
11. "Premio Norman Hackerman para jóvenes autores". The Electrochemical Society . Archivado desde el original el 22 de agosto de 2019. Consultado el 22 de agosto de 2019 .
12. "Battery Division Research Award". The Electrochemical Society. Archivado desde el original el 22 de agosto de 2019. Consultado el 22 de agosto de 2019 .
13. "Miembro de la Sociedad Electroquímica". The Electrochemical Society . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
14. Kanellos, Michael (20 de abril de 2010). "El Salón de la Fama de Greentech". Greentech Media . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
15. "Premios". Asociación Internacional de Materiales para Baterías . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
16. "2013 MRS Fellows". Materials Research Society . Archivado desde el original el 10 de octubre de 2019. Consultado el 10 de octubre de 2019 .
17. Mackof, Alexandra. "Profesor de química de BU nombrado candidato al Premio Nobel". Pipe Dream . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
18. "Dr. M. Stanley Whittingham". Academia Nacional de Ingeniería . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
19. "Ganador del Premio Nobel 2019: el Dr. M. Stanley Whittingham habla sobre el premio, el impacto y las baterías". Binghamton Press & Sun-Bulletin . Consultado el 12 de octubre de 2019 .
20. "Perfil de la facultad, Lenguas modernas: Georgina Whittingham". Universidad Estatal de Nueva York en Oswego . Consultado el 1 de enero de 2020 .
21. "Beneficiarios de becas y becas de investigación por región". Fundación SUNY . 2 de mayo de 2007. Archivado desde el original el 22 de marzo de 2020. Consultado el 27 de octubre de 2019 .
22. "Prof. M. Stanley Whittingham". internationalsocietysolidstateionics.org . Consultado el 27 de octubre de 2019 .
23. "Stan Whittingham seleccionado para el premio David Turnbull Lectureship Award 2018". Boletín MRS . 43 (11): 871. Noviembre 2018. doi : 10.1557/mrs.2018.273 . ISSN  0883-7694.
24. "Dr. M. Stanley Whittingham". Sitio web de la NAE . Consultado el 27 de octubre de 2019 .
25. "El químico ganador del premio Nobel M. Stanley Whittingham fue nombrado en la lista de "Grandes inmigrantes, grandes estadounidenses" de 2020 - Binghamton News". Noticias - Universidad de Binghamton . Consultado el 25 de junio de 2024 .
26. Nhu, Quynh (21 de diciembre de 2023). "Investigadores de baterías ganan premios vietnamitas de 3 millones de dólares". VnExpress .
27. "No. 64423". The London Gazette (Suplemento). 15 de junio de 2024. pág. B2.
28. "Stanley Whittingham". Google Académico . Consultado el 10 de octubre de 2019 .

Enlaces externos

• Perfil de M. Stanley Whittingham en el sitio web de la Universidad de Binghamton
• Entrevista de M. Stanley Whittingham [1] en el sitio web de historia de la ciencia de la École supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris
• M. Stanley Whittingham en Nobelprize.orgincluida la Conferencia Nobel del domingo 8 de diciembre de 2019 Los orígenes de la batería de litio