John B. Goodenough - John B. Goodenough

John B. Goodenough
John B. Goodenough (recortado) .jpg
Goodenough en 2011
Nació
John Bannister Goodenough

( 25 de julio de 1922 )25 de julio de 1922 (99 años)
Jena , Alemania
Educación Universidad de Yale ( BS )
Universidad de Chicago ( MS , PhD )
Conocido por Batería recargable de iones de litio Memoria de acceso aleatorio de las
reglas Goodenough-Kanamori
(RAM)
Premios Premio Japón (2001)
Premio Enrico Fermi (2009)
Medalla Nacional de Ciencias (2011)
Medalla IEEE para Tecnologías Ambientales y de Seguridad (2012)
Premio Charles Stark Draper (2014)
Premio Welch (2017)
Medalla Copley (2019)
Premio Nobel de Química ( 2019)
Carrera científica
Los campos Física
Instituciones Instituto de Tecnología de Massachusetts
Universidad de Oxford
Universidad de Texas en Austin
Tesis Una teoría de la desviación del empaquetamiento cerrado en cristales metálicos hexagonales  (1952)
Asesor de doctorado Clarence Zener
Estudiantes notables Bill David (posdoctorado)
Arumugam Manthiram (posdoctorado)
Influencias Nevill Francis Mott
John C. Slater
Philip Warren Anderson
Paul Hagenmuller
Influenciado Akira Yoshino
C. NR Rao
Michael M. Thackeray

John Bannister Goodenough ( / ɡ ʊ d ɪ n ʌ f / GUUD -in-uf ; nacido el 25 de julio de, 1922) es un material científico americano, un físico de estado sólido , y un Premio Nobel de Química . Es profesor de ingeniería mecánica y ciencia de los materiales en la Universidad de Texas en Austin . Se le atribuye ampliamente la identificación y el desarrollo de la batería de iones de litio , el desarrollo de las reglas Goodenough-Kanamori para determinar el signo del superecambio magnético de materiales y los avances fundamentales en la memoria de acceso aleatorio de las computadoras .

Goodenough nació en Jena , Alemania, de padres estadounidenses. Durante y después de graduarse de la Universidad de Yale , Goodenough se desempeñó como meteorólogo militar estadounidense en la Segunda Guerra Mundial. Continuó para obtener su Ph.D. en física en la Universidad de Chicago , se convirtió en investigador en el Laboratorio Lincoln del MIT y más tarde en jefe del Laboratorio de Química Inorgánica en la Universidad de Oxford . Desde 1986, ha sido profesor en la escuela de ingeniería de UT Austin.

Ha sido 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 materiales lleva su nombre. En 2019, fue galardonado con el Premio Nobel de Química junto a M. Stanley Whittingham y Akira Yoshino y, a los 97 años, se convirtió en el premio Nobel de mayor edad de la historia. Se convirtió en el premio Nobel vivo de mayor edad el 27 de agosto de 2021, tras la muerte de Edmond H. Fischer .

Temprana edad y educación

John Goodenough nació en Jena, Alemania, de padres estadounidenses, Erwin Ramsdell Goodenough (1893-1965) y Helen Miriam (Lewis) Goodenough. Su padre estaba trabajando en su doctorado. en la Harvard Divinity School en el momento del nacimiento de John y más tarde se convirtió en profesor de historia de la religión en la Universidad de Yale . El hermano de John, el difunto Ward Goodenough , era un antropólogo de la Universidad de Pensilvania . Los hermanos asistieron a un internado en Groton en Massachusetts . En 1944, John Goodenough recibió una licenciatura en Matemáticas , summa cum laude de la Universidad de Yale , donde fue miembro de Skull and Bones .

Después de servir en el Ejército de los EE. UU. Como meteorólogo en la Segunda Guerra Mundial , Goodenough fue a la Universidad de Chicago para completar una maestría y obtuvo un doctorado. en física en 1952. Su supervisor de doctorado fue Clarence Zener , un teórico en averías eléctricas , y trabajó y estudió con físicos, incluidos Enrico Fermi y John A. Simpson . Mientras estaba en Chicago, conoció y se casó con la estudiante graduada en historia Irene Wiseman.

Carrera e investigación

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. Durante este tiempo formó parte de un equipo interdisciplinario responsable del desarrollo de la memoria magnética de acceso aleatorio . Sus esfuerzos de investigación en RAM lo llevaron a desarrollar los conceptos de ordenamiento orbital cooperativo, también conocido como distorsión cooperativa de Jahn-Teller , en materiales de óxido, y posteriormente lo llevaron a desarrollar las reglas para el signo del superecambio magnético en materiales, ahora conocido como las reglas de Goodenough-Kanamori (con Junjiro Kanamori ) ..

Tenencia en la Universidad de Oxford

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

Durante la década de 1970 y principios de 1980 tarde, continuó su carrera como jefe del Laboratorio de Química Inorgánica en la Universidad de Oxford . Entre su trabajo en Oxford, a Goodenough se le atribuye una importante investigación esencial para el desarrollo de baterías comerciales recargables de iones de litio . Goodenough pudo ampliar el trabajo anterior de M. Stanley Whittingham sobre materiales de batería, y descubrió en 1980 que al usar Li x CoO 2 como un material de cátodo liviano y de alta densidad de energía , podía duplicar la capacidad de las baterías de iones de litio. El trabajo de Goodenough fue comercializado a través de Sony por Akira Yoshino , quien contribuyó con mejoras adicionales a la construcción de la batería. 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 de energía, y él, Whittingham y Yoshino compartieron el Premio Nobel de Química 2019 por su investigación en baterías de iones de litio.

Profesor de la Universidad de Texas

Desde 1986, Goodenough ha sido profesor en la Universidad de Texas en Austin en los departamentos de Ingeniería Mecánica e Ingeniería Eléctrica de la Escuela de Ingeniería Cockrell . Durante su mandato allí, ha continuado su investigación sobre sólidos conductores iónicos y dispositivos electroquímicos; Dijo que continuó estudiando materiales mejorados para baterías para ayudar a promover el desarrollo de vehículos eléctricos y ayudar a reducir la dependencia de los combustibles fósiles. Arumugam Manthiram y Goodenough descubrieron la clase polianión de cátodos. 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 hierro y litio que se utilizan para dispositivos más pequeños como herramientas eléctricas. Su grupo también ha identificado varios electrodos y materiales electrolíticos prometedores para celdas de combustible de óxido sólido. Actualmente ocupa la Cátedra Virginia H. Cockrell Centennial en Ingeniería.

Goodenough todavía trabaja en la universidad a los 98 años a partir de 2021, con la esperanza de encontrar otro gran avance en la tecnología de baterías.

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 largo. vida 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. 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, las interpretaciones falsas de los datos obtenidos y que el mecanismo propuesto de operación de la batería violaría la primera ley de la termodinámica .

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

Trabajo de asesoría

En 2010, Goodenough se unió a la junta asesora técnica de Enevate, con sede en Irvine, California , una startup de tecnología de baterías de iones de litio con dominancia de silicio . Goodenough también se desempeña actualmente como asesor del Centro Conjunto para la Investigación del Almacenamiento de Energía (JCESR) , una colaboración liderada por el Laboratorio Nacional Argonne y financiada por el Departamento de Energía . Desde 2016, Goodenough también ha trabajado como asesor de Battery500, un consorcio nacional liderado por el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL) y parcialmente financiado por el Departamento de Energía.

Investigaciones fundamentales

En el aspecto fundamental, su investigación se ha centrado en el magnetismo y en el comportamiento de transición metal-aislante en óxidos de metales de transición . Junto con Junjiro Kanamori, Goodenough desarrolló un conjunto de reglas semi-empíricas para predecir el magnetismo en estos materiales en las décadas de 1950 y 1960, ahora llamadas reglas de Goodenough-Kanamori, que forman la base del superecambio , que es una propiedad central de la superconductividad de alta temperatura. .

Distinciones

El profesor Goodenough fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ingeniería en 1976 por su trabajo en el diseño de materiales para componentes electrónicos y aclarando las relaciones entre las propiedades, estructuras y química de las sustancias. También es miembro de la Academia Nacional de Ciencias , la Academia Francesa de Ciencias , la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de España y la Academia Nacional de Ciencias, India . Es autor de más de 550 artículos, 85 capítulos de libros y reseñas, y cinco libros, incluidos dos trabajos seminales, Magnetismo y el vínculo químico (1963) y Les oxydes des metaux de transición (1973). Goodenough fue co-receptor del Premio Enrico Fermi 2009 por su trabajo en baterías de iones de litio, junto con Siegfried S. Hecker de la Universidad de Stanford, quien recibió el premio por su trabajo en la metalurgia del plutonio.

En 2010 fue elegido miembro extranjero de la Royal Society . El 1 de febrero de 2013, Goodenough recibió la Medalla Nacional de la Ciencia por parte del presidente Barack Obama de los Estados Unidos. Fue galardonado con el Premio Draper de ingeniería. En 2015, fue incluido junto con M Stanley Whittingham , por su 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 de Thomson Reuters. En 2017 recibió el Premio Welch en Química y en 2019 fue galardonado con la Medalla Copley de la Royal Society.

La Royal Society of Chemistry otorgó un premio John B Goodenough en su honor.

Goodenough recibió un premio honorífico CK Prahalad del Corporate EcoForum (CEF) en 2017. El fundador de CEF, Rangaswami, comentó: "John Goodenough es una prueba de que la imaginación se pone a trabajar para el bien común. Estamos encantados de reconocer su vida de logros y tenemos esperanza que su último descubrimiento tendrá importantes implicaciones para el futuro del almacenamiento de baterías sostenible ".

Goodenough recibió el Premio Nobel de Química el 9 de octubre de 2019 por su trabajo en baterías de iones de litio, junto con M. Stanley Whittingham y Akira Yoshino . Es la persona de mayor edad en recibir el Premio Nobel.

Obras

Artículos

Libros

  • Goodenough, John B. (2008). Testigo de la gracia . Maryland: PublishAmerica.

Ver también

Referencias

Otras lecturas

enlaces externos