Джон Гудэнаф

Джон Гудэнаф
англ.: John Bannister Goodenough
Дата нараджэння 25 ліпеня 1922(1922-07-25)[1][2]
Месца нараджэння
Дата смерці 25 чэрвеня 2023(2023-06-25)[3] (100 гадоў)
Месца смерці
Месца пахавання
Грамадзянства
Бацька Erwin Ramsdell Goodenough[d][2]
Род дзейнасці фізік, вынаходнік, метэаролаг, выкладчык універсітэта
Навуковая сфера фізіка цвёрдага цела, матэрыялазнаўства[6], Нобелеўская прэмія[6] і lithium-ion battery[d][6]
Месца працы
Навуковая ступень доктар філасофіі (1952)
Альма-матар
Навуковы кіраўнік Clarence Zener[d]
Член у
Узнагароды

член Амерыканскага фізічнага таварыства[d]

honorary doctor of the University of Bordeaux[d] (1967)

Прэмія стагоддзя[d] (1975)

прэмія фон Хіпеля[d] (1989)

член Асацыяцыі вылічальнай тэхнікі[d] (1995)

Olin Palladium Award[d] (1999)

Прэмія Японіі[d] (2001)

honorary doctorate of the University of Santiago de Compostela[d] (2002)

 прэмія Энрыка Фермі

замежны член Лонданскага каралеўскага таварыства[d] (2010)

 Нацыянальны навуковы медаль ЗША

Прэмія Чарльза Старка Дрэйпера[d] (2014)

The Eric and Sheila Samson Prime Minister's Prize for Innovation in Alternative Fuels for Transportation[d] (2015)

Clarivate Citation Laureate[d] (2015)

Welch Award in Chemistry[d] (2017)

 медаль Бенджаміна Франкліна медаль Коплі Нобелеўская прэмія па хіміі

Washington Award[d] (2021)

honorary doctor of the University of Jena[d]
Сайт me.utexas.edu/peo… (англ.)
Лагатып Вікісховішча Медыяфайлы на Вікісховішчы

Джон Баністэр Гудэнаф (англ.: John Bannister Goodenough; 25 ліпеня 1922, Ена, Веймарская рэспубліка[14] — 25 чэрвеня 2023, Осцін, Тэхас, ЗША) — амерыканскі вучоны, спецыяліст у галіне фізікі і матэрыялазнаўства, лаўрэат Нобелеўскай прэміі па хіміі. Прафесар электратэхнікі і вылічальнай тэхнікі ў Тэхаскім універсітэце ў Осціне. Яму шырока прыпісваюць ідэнтыфікацыю і распрацоўку літый-іоннай батарэі, распрацоўку правілаў Гудэнафа-Канаморы пры вызначэнні знака магнітнага суперабмену ў матэрыялах і першапачатковыя распрацоўкі ў кампутарнай памяці з адвольным доступам.

Гудэнаф нарадзіўся ў Германіі ў сям’і амерыканскіх бацькоў. Падчас і пасля заканчэння Ельскага ўніверсітэта Гудэнаф служыў амерыканскім ваенным метэаролагам падчас Другой сусветнай вайны. Пасля атрымаў ступень доктара філасофіі па фізіцы ў Чыкагскім універсітэце, стаў навуковым супрацоўнікам лабараторыі Лінкальна Масачусецкага тэхналагічнага інстытута, а пазней кіраўніком лабараторыі неарганічнай хіміі ў Оксфардскім універсітэце. З 1986 года з’яўляецца прафесарам інжынернай школы UT Austin.

Яго імем названа прэмія Джона Б. Гудэнафа ў галіне матэрыялазнаўства. У 2019 годзе разам з Стэнлі Уітынгемам і Акірай Ёсіна атрымаў Нобелеўскую прэмію па хіміі, і ў свае 97 гадоў стаў найстарэйшым лаўрэатам Нобелеўскай прэміі ў гісторыі[15]. Ён стаў найстарэйшым з жывых лаўрэатаў Нобелеўскай прэміі 27 жніўня 2021 года пасля смерці Эдмонда Х. Фішэра.

Ранняе жыццё і адукацыя

Джон Гудэнаф нарадзіўся ў Ене, Германія, у сям’і амерыканскіх бацькоў Эрвіна Рамсдэла Гудэнафа (1893—1965) і Хелен Мірыям (Льюіс) Гудэнаф[16]. Яго бацька працаваў над дацэнтам у Гарвардскай школе багаслоўя падчас нараджэння Джона, а пазней стаў прафесарам гісторыі рэлігіі ў Ельскім універсітэце. Брат Джона, Уорд Гудэнаф, быў антраполагам з універсітэта Пенсільваніі. Браты вучыліся ў школе-інтэрнаце ў Гротане ў штаце Масачусэтс[17]. У 1944 годзе Джон Гудэнаф атрымаў ступень бакалаўра матэматыкі з адзнакай у Ельскім універсітэце, дзе ён быў членам таварыства Skull and Bones[18].

Пасля службы ў арміі ЗША ў якасці метэаролага[19] падчас Другой сусветнай вайны Гудэнаф паступіў у Чыкагскі ўніверсітэт, скончыў магістратуру і атрымаў ступень доктара філасофіі па фізіцы ў 1952 годзе. Яго доктарскім кіраўніком быў Кларэнс Зенер, тэарэтык у галіне электрычных прабояў. Гудэнаф працаваў і вучыўся з фізікамі, уключаючы Энрыка Фермі і Джона А. Сімпсана. У Чыкага ён пазнаёміўся і ажаніўся з аспіранткай гісторыі Ірэн Уайзман[20].

Кар’ера і даследаванні

Лабараторыя Лінкальна МТІ

Пасля вучобы Гудэнаф на працягу 24 гадоў быў навуковым супрацоўнікам і кіраўніком групы ў лабараторыі Лінкальна Масачусецкага тэхналагічнага інстытута. У гэты час ён быў часткай міждысцыплінарнай каманды, адказнай за распрацоўку магнітнай памяці з адвольным доступам. Яго даследаванні па аператыўнай памяці прывялі яго да распрацоўкі канцэпцый кааператыўнага арбітальнага ўпарадкавання, таксама вядомага як кааператыўнае скажэнне Яна—Тэлера, у аксідных матэрыялах, а затым прывялі да распрацоўкі правілаў для знака магнітнага суперабмену ў матэрыялах, вядомых цяпер як правіла Гудэнаф-Канаморы (з Джунджыра Канаморы)[21] .

Праца ў Оксфардскім універсітэце

Сіняя дошка, усталяваная Каралеўскім хімічным таварыствам у памяць аб працы над літый-іоннай батарэяй у Оксфардзе

У канцы 1970-х і пачатку 1980-х гадоў ён працягнуў сваю кар’еру ў якасці кіраўніка лабараторыі неарганічнай хіміі ў Оксфардскім універсітэце. Сярод яго працы ў Оксфардзе Гудэнафу прыпісваюць значныя даследаванні, неабходныя для распрацоўкі камерцыйных літый-іонных акумулятараў[22]. Гудэнаф здолеў пашырыць папярэднюю працу М. Стэнлі Уітынгема па матэрыялах для батарэй і выявіў у 1980 годзе, што, выкарыстоўваючы LixCoO2 у якасці лёгкага катоднага матэрыялу з высокай шчыльнасцю энергіі, ён можа падвоіць ёмістасць літый-іонных батарэй. Праца Гудэнафа была камерцыялізавана праз Sony Акірай Ёсіна, які ўнёс дадатковыя паляпшэнні ў канструкцыю батарэі[23]. Гудэнаф атрымаў прэмію Японіі ў 2001 годзе за адкрыццё матэрыялаў, важных для распрацоўкі лёгкіх літыевых акумулятараў з высокай шчыльнасцю энергіі,[24] а таксама ён, Уітынгем і Ёсіна атрымалі Нобелеўскую прэмію па хіміі 2019 года за даследаванні ў галіне літый-іонных батарэй[23].

Прафесар Тэхаскага ўніверсітэта

З 1986 года Гудэнаф з’яўляецца прафесарам Тэхаскага ўніверсітэта ў Осціне на факультэтах машынабудавання і электратэхнікі інжынернай школы Кокрэл[25]. Падчас свайго знаходжання там ён працягваў даследаванні па іонных праводных цвёрдых целах і электрахімічных прыладах; ён заявіў, што працягвае вывучаць удасканаленыя матэрыялы для акумулятараў, каб садзейнічаць развіццю электрычных транспартных сродкаў і дапамагчы знізіць залежнасць ад выкапнёвага паліва[26]. Арумугам Манцірам і Гудэнаф адкрылі клас поліаніонаў катодаў[27][28][29]. Яны паказалі, што станоўчыя электроды, якія змяшчаюць поліаніоны, напрыклад, сульфаты, ствараюць больш высокія напружанні, чым аксіды, з-за індуктыўнага эфекту поліаніона. Клас поліаніонаў уключае такія матэрыялы, як фасфаты літый-жалеза, якія выкарыстоўваюцца для невялікіх прылад, напрыклад для электраінструментаў[30]. Яго група таксама вылучыла розныя перспектыўныя матэрыялы для электродаў і электралітаў для цвёрдааксідных паліўных элементаў[31].

28 лютага 2017 года Гудэнаф і яго каманда ў Тэхаскім універсітэце апублікавалі артыкул у часопісе Energy and Environmental Science аб сваёй дэманстрацыі шкляной батарэі, недарагой цвёрдацельнай батарэі, якая не гарыць і мае доўгі цыкл жыцця з высокай аб’ёмнай шчыльнасцю энергіі і хуткімі тэмпамі зарада і разраду. Замест вадкіх электралітаў у батарэі выкарыстоўваюцца шкляныя электраліты, якія дазваляюць выкарыстоўваць шчолачны металічны анод без утварэння дендрытаў[32][33][34][35]. Тым не менш, гэтая праца была сустрэта шырока распаўсюджаным скептыцызмам даследчыцкай супольнасцю акумулятараў і застаецца спрэчнай пасля некалькіх наступных прац. Працу крытыкавалі за адсутнасць вычарпальных дадзеных[36], ілжывую інтэрпрэтацыю атрыманых даных[36] і тое, што прапанаваны механізм працы батарэі будзе парушаць першы закон тэрмадынамікі[37][38].

У красавіку 2020 года быў пададзены патэнт на шкляны акумулятар ад імя LNEG (Нацыянальнай лабараторыі энергетыкі і геалогіі) Партугаліі, Універсітэта Порту, Партугалія і Тэхаскага ўніверсітэта[39].

Кансультацыйная праца

У 2010 годзе Гудэнаф далучыўся да тэхнічнага кансультатыўнага савета Enevate, які базуецца ў Ірвайне, штат Каліфорнія, стартапа па тэхналогіі літый-іонных акумулятараў з дамінантам крэмнію[40]. Гудэнаф таксама ў цяперашні час выступае ў якасці саветніка ў Аб’яднаным цэнтры даследаванняў назапашвання энергіі (JCESR), сумеснай працы пад кіраўніцтвам Аргонскай нацыянальнай лабараторыі і фінансуецца Міністэрствам энергетыкі [41]. З 2016 года Гудэнаф таксама працаваў саветнікам для Battery500, нацыянальнага кансорцыума на чале з Ціхаакіянскай паўночна-заходняй нацыянальнай лабараторыяй (PNNL) і часткова фінансаванага Міністэрствам энергетыкі[42][43].

Фундаментальныя даследаванні

З фундаментальнага боку, яго даследаванні былі сканцэнтраваны на магнетызме і паводзінах пераходу метал-ізалятар у аксідах пераходных металаў. Разам з Джунжыра Канаморы Гудэнаф распрацаваў набор паўэмпірычных правілаў для прадказання магнетызму ў гэтых матэрыялах у 1950-х і 1960-х гадах, якія цяпер называюцца правіламі Гудэнафа-Канаморы, якія складаюць аснову суперабмену, які з’яўляецца асноўнай уласцівасцю высокатэмпературнай звышправоднасці[44][45][46].

Узнагароды

Зноскі

  1. ↑ John B. Goodenough // Brockhaus Enzyklopädie Праверана 9 кастрычніка 2017.
  2. ↑ а б в г д е Who's who — (untranslated), 1849. — ISSN 0083-937X
  3. ↑ Obituary. Goodenough, Nobel laureate who gave the world Li-ion batteries, passes away — Business Line, 2023. Праверана 26 чэрвеня 2023.
  4. ↑ nobelprize.org — Nobel Foundation. Праверана 1 ліпеня 2023.
  5. ↑ Find a Grave — 1996. Праверана 1 ліпеня 2023.
  6. ↑ а б в Czech National Authority Database Праверана 23 чэрвеня 2024.
  7. ↑ Montenegro A. ORCID Public Data File 2023 — 2023. — doi:10.23640/07243.24204912.V1 Праверана 10 лістапада 2023.
  8. ↑ Montenegro A. ORCID Public Data File 2023 — 2023. — doi:10.23640/07243.24204912.V1 Праверана 10 лістапада 2023.
  9. ↑ John Goodenough: Biography — Royal Society. Праверана 9 кастрычніка 2019.
  10. ↑ John B. Goodenough, The University of Texas at Austin — NAS. Праверана 9 кастрычніка 2019.
  11. ↑ John Goodenough — Académie des sciences. Праверана 9 кастрычніка 2019.
  12. ↑ Dr. John B. Goodenough — Нацыянальная інжынерная акадэмія ЗША. Праверана 9 кастрычніка 2019.
  13. ↑ https://awards.acm.org/fellows/award-recipients Праверана 23 чэрвеня 2024.
  14. ↑ John B. Goodenough. American Institute of Physics.
  15. ↑ Specia, Megan (October 9, 2019). "Nobel Prize in Chemistry Honors Work on Lithium-Ion Batteries - John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham, and Akira Yoshino were recognized for research that has "laid the foundation of a wireless, fossil-fuel-free society."". The New York Times.
  16. ↑ Mattes, Eleanor Bustin (1997). Myth for Moderns: Erwin Ramsdell Goodenough and Religious Studies in America, 1938-1955. Scarecrow Press. ISBN 978-0-8108-3339-5.
  17. ↑ LeVine, Steve. "The man who brought us the lithium-ion battery at the age of 57 has an idea for a new one at 92". Atlantic Media Company.
  18. ↑ Goodenough, John B. (2008). Witness to Grace. PublishAmerica. ISBN 978-1-4626-0757-0.
  19. ↑ Gregg, Helen (Summer 2016). "His current quest".
  20. ↑ Olinto, Angela (September 9, 2019). "University of Chicago alum John B. Goodenough shares Nobel Prize for invention of lithium-ion battery".
  21. ↑ Royal Society of Chemistry - John B Goodenough Award. Royal Society of Chemistry.
  22. ↑ Royal Society of Chemistry - John B Goodenough Award. Royal Society of Chemistry.«Royal Society of Chemistry — John B Goodenough Award». Royal Society of Chemistry. Retrieved January 20, 2015.
  23. ↑ а б John B. Goodenough just became the oldest person, at 97, to win a Nobel Prize.
  24. ↑ The 2001 (17th) Japan Prize. Japan Prize Foundation.
  25. ↑ Henderson, Jim (June 5, 2004). "UT professor, 81, is mired in patent lawsuit". Houston Chronicle. Праверана August 26, 2011.
  26. ↑ MacFarlene, Sarah. The Battery Pioneer Who, at Age 96, Keeps Going and Going. The Wall Street Journal (9 жніўня 2018). Праверана October 10, 2019.
  27. ↑ Masquelier, Christian; Croguennec, Laurence (2013). "Polyanionic (Phosphates, Silicates, Sulfates) Frameworks as Electrode Materials for Rechargeable Li (or Na) Batteries". Chemical Reviews. 113 (8): 6552–6591. doi:10.1021/cr3001862. PMID 23742145.
  28. ↑ Manthiram, A.; Goodenough, J. B. (1989). "Lithium insertion into Fe2(SO4)3 frameworks". Journal of Power Sources. 26 (3–4): 403–408. doi:10.1016/0378-7753(89)80153-3.
  29. ↑ Manthiram, A.; Goodenough, J. B. (1987). "Lithium insertion into Fe2(MO4)3 frameworks: Comparison of M = W with M = Mo". Journal of Solid State Chemistry. 71 (2): 349–360. doi:10.1016/0022-4596(87)90242-8.
  30. ↑ Lerner, Louise. University of Chicago alum John B. Goodenough shares Nobel Prize for invention of lithium-ion battery. The University of Chicago (9 кастрычніка 2019). Праверана October 10, 2019.
  31. ↑ Perks, Bea. Goodenough rules. Chemistry World (22 снежня 2014). Праверана October 10, 2019.
  32. ↑ Braga, M.H.; Grundish, N.S. "Alternative strategy for a safe rechargeable battery". Energy and Environmental Science. 10: 331–336. doi:10.1039/C6EE02888H.
  33. ↑ Lithium-Ion Battery Inventor Introduces New Technology for Fast-Charging, Noncombustible Batteries. Cockrell School of Engineering (28 лютага 2017). Праверана March 11, 2017.
  34. ↑ Lithium-ion battery inventor introduces new technology for fast-charging, noncombustible batteries(недаступная спасылка). EurekAlert! (28 лютага 2017). Архівавана з першакрыніцы 11 кастрычніка 2019. Праверана 7 снежня 2021.
  35. ↑ Solid State Batteries For Electric Cars: A New Breakthrough By The Father of the Lithium-Ion Battery на YouTube (March 1, 2017)
  36. ↑ а б Lacey, Matt. On the skepticism surrounding the "Goodenough battery"(нявызн.). Matt Lacey (29 сакавіка 2017). Праверана 13 лістапада 2020.
  37. ↑ Steingart, Daniel A.; Viswanathan, Venkatasubramanian. "Comment on "Alternative strategy for a safe rechargeable battery" by M. H. Braga, N. S. Grundish, A. J. Murchison and J. B. Goodenough, Energy Environ. Sci., 2017, 10, 331–336". Energy & Environmental Science. 11 (1): 221–222. doi:10.1039/C7EE01318C.
  38. ↑ Steingart, Dan. Redox without Redox (англ.). Medium (5 верасня 2017). Праверана 13 лістапада 2020.
  39. ↑ Li-ion co-inventor patents glass battery that could upturn auto industry. The Driven.
  40. ↑ Enevate Adviser Shares Nobel (англ.). OCBJ (9 кастрычніка 2019).
  41. ↑ His current quest (англ.). The University of Chicago Magazine.
  42. ↑ Battery Research Consortium Chosen by DOE to Advance Electric Cars (англ.). UT News (27 ліпеня 2016).
  43. ↑ Charging Up the Development of Lithium-Ion Batteries (англ.). Energy.gov.
  44. ↑ J. B. Goodenough (1955). "Theory of the Role of Covalence in the Perovskite-Type Manganites [La, M(II)]MnO3". Physical Review. 100 (2): 564. Bibcode:1955PhRv..100..564G. doi:10.1103/PhysRev.100.564.
  45. ↑ John B. Goodenough (1958). "An interpretation of the magnetic properties of the perovskite-type mixed crystals La1−xSrxCoO3−λ". Journal of Physics and Chemistry of Solids. 6 (2–3): 287. doi:10.1016/0022-3697(58)90107-0.
  46. ↑ J. Kanamori (1959). "Superexchange interaction and symmetry properties of electron orbitals". Journal of Physics and Chemistry of Solids. 10 (2–3): 87. Bibcode:1959JPCS...10...87K. doi:10.1016/0022-3697(59)90061-7.
  47. ↑ Global Highly Cited Researchers 2019 list reveals top talent in the sciences and social sciences — Clarivate

Спасылкі