ستانلي ويتنجهام

ستانلي ويتنگهام Stanley Whittingham
وُلِدَ	مانلي ستانلي ويتنگهام 1941 (العمر 82–83) المملكة المتحدة
التعليم	نيو كولدج، أكسفورد (ب.ف.، م.ف.، د.ف.)
اللقب	بطارية ليثيوم-أيون
الجوائز	جائزة نوبل في الكيمياء (2019)
السيرة العلمية
المجالات	الكيمياء
الهيئات	جامعة بينگامتون

م. ستانلي ويتنگهام (و. 1941)، هو كيميائي إنگليزي. وهو حالياً أستاذ الكيمياء ومدير معهد أبحاث وعلوم المواد وبرنامج الهندسة في جامعة بينگامتون، جزء من جامعة ولاية نيويورك. حاز جائزة نوبل في الكيمياء 2019.

يعتبر ويتنگهام من الشخصيات المحورية في تاريخ تطوير بطاريات الليثيوم، واكتشاف مفهوم intercalation الأقطاب الكهربائية.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 تعليمه وحياته المهنية

درس ويتنگهام في مدرسة ستامفورد في ليكلنشاير من 1951-1960، قبل أن يذهب إلى نيو كولدج، أكسفورد لدراسة الكيمياء. في جامعة أسكفورد، حصل على بكالوريوس العلوم (1964)، ماجستير الفنون (1967)، ودكتوراه الفلسفة (1968). بعد إكماله دراساته العليا، كان د. ويتنگهام زميل دراسات عليا في جامعة ستانفورد حتى 1972. عمل في شركة إكسون للأبحاث والهندسة من 1972 حتى 1984. بعد ذلك عمل لأربع سنوات في شلمبرجير قبل أن يصبح أستاذاً في جامعة بينگامتون.

لمدة خمس سنوات ، شغل منصب نائب مدير الجامعة للأبحاث والتوصية. كما شغل منصب نائب رئيس مؤسسة الأبحاث في جامعة ولاية نيويورك لمدة ست سنوات. وهو حالياً أستاذ في الكيمياء وعلوم وهندسة المواد في جامعة بينگامتون.

 الأبحاث

يعتبر ويتنگهام شخصية محورية في تاريخ تطوير بطاريات الليثيوم، واكتشاف مفهوم intercalation الأقطاب الكهربائية. بطاريات ويتنگهام الليثيوم القابلة لإعادة الشحن التي كانت تصنعها إكسون في السبعينيات، والتي كانت تعتمد على مهبط ثاني كبريد التيتانيوم ومصعد ألومنيوم-ليثيوم. إلا أن هذه البطاريات لم تكن عملية على الإطلاق.

"يحتوي ثاني كبريتيد الموليبدنوم تقريباً على نفس بنية كبريتيد ثاني أكسيد التيتانيوم، لكن الفرق هو أن ثاني كبريتيد الموليبدنوم هو معدن ثابت، مركب-قوي مقاوم بدرجة كافية للأمطار والهواء الذي يحدث في الطبيعة. ثاني كبريتيد التيتانيوم (TiS₂) هو معدن مختلف، والتناقض بينهما كان السبب وراء قرار إكسون توقيف إنتاج بطاريات TiS₂ التي اخترعها ويتنگهام التي كانت تبدو معقولة".

“TiS₂ هو اختيار ضعيف"، كما قال جف دان، عالم في جامعة دالهاوسي في نوڤا سكوشيا والذي كان يعمل باحثاً في مولي في الثمانينيات. "عليك توليفها في ظل ظروف مغلقة تماماً. وهذا مكلف للغاية. وبمجرد تعرضها للهواء، فإنها تنتن - تنتن حرفياً - لأن الرطوبة الموجودة في الهواء تتفاعل مع TiS₂ لتكوين كبريتيد الهيدروجين. أشخاص مثل ستان ويتنگهام وأي كان من يقول ذلك، "كما تعلمون، كانت إكسون قد اكتشفت كل شيء في السبعينيات، وكان الأمر كله يتعلق بالمهام الإدارية." حسناً، هذا ليس صحيحاً. كانت مواد القطب الكهربائي غير قابلة للتطبيق تماماً". عندما بدأت إكسون العمل جدياً على بطارية ويتنگهام، كان هناك شركة واحدة تقوم بتصنيع ثاني كبريتيد التيتانيوم الخام بكميات كبيرة. "يماثل هذا 1.000 دولار للكيلو مقابل TiS₂ الخام". ويسترسل دان: "كان هذا سخيفاً. لقد اشتريت كيلو من ذلك فقط حتى أتمكن من رؤية ما كان عليه الحال".

أثارت البطاريات التي تحتوي على أقطاب ليثيوم معدنية قضايا تخص السلامة، حيث أن الليثيوم عنصر شديد التفاعل؛ يحترق في ظروف جوية طبيعية بسبب وجود الماء والأكسجين. نتيجة لذلك، انتقل البحث لتطوير البطاريات التي تحتوي على مركبات الليثيوم فقط، بدلاً من الليثيوم المعدني، بحيث تكون قادرة على استقبال وإطلاق أيونات الليثيوم.

شارك ويتنگهام في رئاسة الدراسة التي أعدتها وزارة الطاقة عام 2007 حول تخزين الطاقة الكيميائية، وهو حالياً مدير مركز نورث إيسترن لتخزين الطاقة الكيميائية، مركز أبحاث رواد الطاقة في جامعة بينگام.

عام 1971 حصل ويتنگهام على جائزة المؤلفين الشباب من الجمعية الإلكتروكهربائية، وفي 2004 حاز جائزة أبحاث البطاريات، وانتخب زميلاً في 2006 من أجل إسهاماته في علوم وتكنولوجيا البطاريات. عام 2010، كان على قائمة أفضل 400 مخترع من أجل إسهاماته في تقدم التكنولوجيا الخضراء من قبل گرين‌تك‌ميديا. في 2012، حصل ويتنگهام على جائزة آي بي إيه ياگر للإسهامات مدى الحياة في أبحاث مواد بطاريات الليثيوم، وانتخب زميلاً في جمعية أبحاث المواد عام 2013. أُدرج مع جون گودنف، من أجل أبحاثهما الرائدة التي أدت إلى تطور بطارية الليثيوم-أيون، على قائمة Clarivate Citation Laureates للفوز بجائزة نوبل في الكيمياء من قبل طومسون رويترز 2015. وفي 2018 انتخب ويتنگهام لعضوية الأكاديمية الوطنية للهندسة، "من أجل التطبيق الرائد لكيمياء intercalation لمواد تخزين الطاقة".

عام 2019، فاز ويتنگهام، بالاشتراك مع جون گودنف وأكيرا يوشينو، بجائزة نوبل في الكيمياء "من أجل تطوير بطاريات الليثيوم-أيون".

 براءات الاختراع

• 5,514,490 Secondary lithium battery using a new layered anode material
• 4,339,424 Method of preparing W or Mo metal oxides
• 4,243,624 Method of making cathodes derived from ammonium-metal-chalcogen compounds
• 4,233,375 High energy density plural chalcogenide cathode-containing cell
• 4,201,839 Cell containing an alkali metal anode, a solid cathode, and a closoborane and/or closocarborane electrolyte
• 4,166,160 Cells having cathodes derived from ammonium-molybdenum-chalcogen compounds
• 4,144,384 Cells having cathodes with vanadium-chalcogen-containing compounds
• 4,143,213 Cells having cathodes containing chalcogenide compounds of the formula M.sub.a FeX.sub.b and species thereof exhibiting alkali metal incorporation
• 4,139,682 Cells having cathodes derived from ammonium-copper-molybdenum-chalcogen compounds
• 4,086,403 Alkali metal/niobium triselenide cell having a dioxolane-based electrolyte
• 4,084,046 Rechargeable electrochemical cell with cathode of stoichiometric titanium disulfide
• 4,049,887 Electrochemical cells with cathode-active materials of layered compounds
• 4,049,879 Intercalated transition metal phosphorus trisulfides
• 4,040,917 Preparation of intercalated chalcogenides
• 4,009,052 Chalcogenide battery
• 4,007,055 Preparation of stoichiometric titanium disulfide

 كتب

• J. B. Goodenough; M. S. Whittingham (1977). Solid State Chemistry of Energy Conversion and Storage. American Chemical Society Symposium Series #163. ISBN 978-0-8412-0358-7. {{cite book}}: Unknown parameter |lastauthoramp= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
• G. G. Libowitz; M. S. Whittingham (1979). Materials Science in Energy Technology. Academic Press. ISBN 978-0-12-447550-2. {{cite book}}: Unknown parameter |lastauthoramp= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
• M. S. Whittingham; A. J. Jacobson (1984). Intercalation Chemistry. Academic Press. ISBN 978-0-12-747380-2. {{cite book}}: Unknown parameter |lastauthoramp= ignored (|name-list-style= suggested) (help)
• D. L. Nelson, M. S. Whittingham and T. F. George (1987). Chemistry of High Temperature Superconductors. American Chemical Society Symposium Series #352. ISBN 978-0-8412-1431-6.
• M. A. Alario-Franco, M. Greenblatt, G. Rohrer and M. S. Whittingham (2003). Solid-state chemistry of inorganic materials IV. Materials Research Society. ISBN 978-1-55899-692-2.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)

 الأبحاث الأكثر استشهاداً

Following is a short list of some of his most cited papers.

• Chirayil T, Zavalij PY, Whittingham MS, Thomas; Zavalij, Peter Y.; Whittingham, M. Stanley (October 1998). "Hydrothermal synthesis of vanadium oxides". Chemistry of Materials. 10 (10): 2629–2640. doi:10.1021/cm980242m.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
• Zavalij PY, Whittingham MS, Peter Y.; Whittingham, M. Stanley (October 1999). "Structural chemistry of vanadium oxides with open frameworks". Acta Crystallographica Section B. 55 (5): 627–663. doi:10.1107/S0108768199004000.
• Whittingham MS, M. Stanley (October 2004). "Lithium batteries and cathode materials" (PDF). Chemical Reviews. 104 (10): 4271–4301. doi:10.1021/cr020731c.
• Chen RJ, Zavalij P, Whittingham MS, Rongji; Zavalij, Peter; Whittingham, M. Stanley (June 1996). "Hydrothermal Synthesis and Characterization of K_xMnO₂·yH₂O". Chemistry of Materials. 8 (6): 1275–1280. doi:10.1021/cm950550.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
• Janauer GG, Dobley A, Guo JD, Zavalij P, Whittingham MS, Gerald G.; Dobley, Arthur; Guo, Jingdong; Zavalij, Peter; Whittingham, M. Stanley (August 1996). "Novel tungsten, molybdenum, and vanadium oxides containing surfactant ions". Chemistry of Materials. 8 (8): 2096–2101. doi:10.1021/cm960111q.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
• Yang SF, Song YN, Zavalij PY, Whittingham MS (March 2002). "Reactivity, stability and electrochemical behavior of lithium iron phosphates". Electrochemistry Communications. 4 (3): 239–244. doi:10.1016/S1388-2481(01)00298-3.
• Yang SF, Zavalij PY, Whittingham MS, S; Zavalij, Peter Y.; Stanley Whittingham, M. (September 2001). "Hydrothermal synthesis of lithium iron phosphate cathodes". Electrochemistry Communications. 3 (9): 505–508. doi:10.1016/S1388-2481(01)00200-4.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
• Whittingham MS, Guo JD, Chen RJ, Chirayil T, Janauer G, Zavalij P, M (January 1995). "The hydrothermal synthesis of new oxide materials". Solid State Ionics. 75: 257–268. doi:10.1016/0167-2738(94)00220-M.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
• Petkov V, Zavalij PY, Lutta S, Whittingham MS, Parvanov V, Shastri S, V.; Zavalij, P.; Lutta, S.; Whittingham, M.; Parvanov, V.; Shastri, S. (February 2004). "Structure beyond Bragg: Study of V₂O₅ nanotubes" (PDF). Physical Review B. 69 (8): 085410 (1-6). doi:10.1103/PhysRevB.69.085410.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
• Jian Hong, CS Wang, X Chen, Shailesh Upreti, M Stanley Whittingham, Jian Hong; Wang, CS; Chen, X; Shailesh, Upreti; Whittingham, M. Stanley (Feb 2009). "Vanadium modified LiFePO₄ cathode for Li-ion batteries". Electrochemical and Solid-State Letters. 12 (2): A33–A38. doi:10.1149/1.3039795.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
• Hui Zhou, Shailesh Upreti, Natasha A Chernova, Geoffroy Hautier, Gerbrand Ceder, M Stanley Whittingham, Hui Zhou; Upreti, Shailesh; Chernova, Natasha A; Hautier, Geoffroy; Ceder, Gerbrand; Whittingham, M. Stanley (December 2010). "Iron and Manganese Pyrophosphates as cathodes for Lithium-Ion batteries" (PDF). Chemistry of Materials. 23 (2): 293–300. doi:10.1021/cm102922q.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
• Fredrick Omenya, Natasha A Chernova, Shailesh Upreti, Peter Y Zavalij, Kyung-Wan Nam, Xiao-Qing Yang, M Stanley Whittingham, Fredrick Omenya; Chernova, Natasha A; Upreti, Shailesh; Zavalij, Peter Y; Nam, Kyung-Wan; Yang, Xiao-Qing; Whittingham, M. Stanley (October 2011). "Can vanadium be substituted into LiFePO₄?". Chemistry of Materials. 23 (21): 4733–4740. doi:10.1021/cm2017032.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 وصلات خارجية

• Dr. M. Stanley Whittingham's website at Binghamton University