M. Stanley Whittingham

Michael Stanley Whittingham (gebore op 22 Desember 1941) is 'n Brits-Amerikaanse chemikus. Hy is tans professor in chemie en beide direkteur van die Instituut vir Materiaalnavorsing en die Materiaalkunde en Ingenieurswese-program aan die Binghamton-universiteit (deel van die Staatsuniversiteit van New York). Hy dien ook as direkteur van die Noordoostelike sentrum vir chemiese energieberging van die Amerikaanse departement van energie in Binghamton. In 2019 is die Nobelprys vir Chemie aan hom toegeken, saam met Akira Yoshino en John B. Goodenough.

Whittingham is 'n sleutelfiguur in die geskiedenis van die ontwikkeling van litiumioonbatterye, wat nou gebruik word in alles, van selfone tot elektriese voertuie. Hy het die interkalasie-elektrode in die 1970's vir die eerste keer ontdek en die konsep van interkalasiereaksie vir herlaaibare batterye in die laat 1970's deeglik beskryf. Hy het die oorspronklike patente op die konsep van die gebruik van interkalasiechemie in hoë-digtheid, baie omkeerbare litiumionbatterye. Hy het die eerste herlaaibare litiumionbattery uitgevind wat in 1977 gepatenteer is en die patent aan Exxon toegewys is. Sy werk aan litiumioonbatterye het die grondslag gelê vir ander se latere ontwikkelinge en daarom word hy as die stigter uitvinder van litiumioonbatterye beskou.

Opvoeding en loopbaan 
Whittingham is op 22 Desember 1941 in Nottingham, Engeland, gebore. Hy het van 1951–1960 aan die Stamford-skool in Lincolnshire gestudeer, voordat hy na New College in Oxford gegaan het om Chemie te studeer. In 1964 het hy sy BA graad aan die Universiteit van Oxford behaal, sy MA in 1967 en sy DPhil in 1968. Na voltooiing van sy nagraadse studies was Whittingham aangestel as 'n nadoktorale genoot aan die Stanford-universiteit. Daarna het hy 16 jaar lank by "Exxon Research & Engineering Company" gewerk, en daarna vier jaar by Schlumberger ('n  olievelddienste-maatskappy) gewerk voordat hy professor aan die Binghamton Universiteit geword het.

Van 1994 tot 2000 was hy die adjunk-provost vir navorsing van die Universiteit. Hy was ook ses jaar lank ondervoorsitter van die Research Foundation van die State University of New York. Hy is tans 'n vooraanstaande professor in chemie en materiaalwetenskap en ingenieurswese aan die Binghamton Universiteit. Whittingham is in 2017 aangewys as hoof wetenskaplike beampte van NAATBatt International, 'n maatskappy wat betrokke is by gevorderde ontwikkeling en vervaardiging van batterye.

Whittingham was die voorsitter van die Amerikaanse departement van energie (DvE) se studie oor chemiese energieberging in 2007, en is nou direkteur van die Northeastern Center for Chemical Energy Storage (NECCES), deel van die DvE se Energy Frontier Research Centre in Binghamton. In 2014 is NECCES $12,8 miljoen toegeken van die DvE om die wetenskaplike deurbrake te versnel wat nodig is om 'n nuwe 21ste-eeuse ekonomie te bou. In 2018 het die DvE nog $3 miljoen toegeken aan NECCES om sy belangrike navorsing oor batterye voort te sit. Die NECCES-span gebruik die geld om energieopbergingsmateriaal beter te laat werk en om nuwe materiale te ontwikkel wat "goedkoper en omgewingsvriendeliker is en meer energie kan stoor as wat die huidige materiaal kan doen".

Navorsing 
Whittingham is 'n sleutelfiguur in die geskiedenis van die ontwikkeling van litiumioonbatterye en wat die konsep van interkalasie-elektrode ontdek het. Exxon vervaardig Whittingham se litiumionbattery in die 1970's, gebaseer op 'n titaandisulfiedkatode en 'n litium-aluminium-anode. Die battery het 'n hoë energiedigtheid en die verspreiding van litiumione in die titaandisulfiedkatode was omkeerbaar, wat die battery herlaaibaar gemaak het. Daarbenewens het titaniumdisulfied 'n besonder vinnige verspreiding van litiumioon in die kristal se struktuur. Exxon het gehelp met die kommersialisering van 'n Li/LiClO/TiS-battery maar veiligheidsprobleme het veroorsaak dat Exxon die projek beëindig het. Whittingham en sy span het voortgegaan om hul werk in akademiese tydskrifte vir elektrochemie en vastetoestandfisika te publiseer. Uiteindelik het hy in 1984 Exxon verlaat en vier jaar as bestuurder by Schlumberger deurgebring. In 1988 het hy die pos as professor aan die Departement Chemie, Binghamton Universiteit aanvaar om sy akademiese belange na te streef.

Whittingham het gesê: "Al hierdie batterye word interkalasiebatterye genoem. Dit is soos om konfyt in 'n toebroodjie te plaas. In chemiese terme beteken dit dat jy 'n kristalstruktuur het en ons kan litiumione insit of uithaal, en die struktuur is presies dieselfde daarna. Ons behou die kristalstruktuur. Dit is wat hierdie litiumioonbatterye so goed maak, daarom het hulle soveel lading-ontslagsiklusse."

Die hedendaagse litiumioonbatterye is beperk in kapasiteit omdat minder as een litiumioon of elektron per oorgangsmetaalredoksentrum omkeerbaar interkaleerd is. Om hoër energiedigthede te bereik is een benadering om verder te gaan as die elektronredoks-interkalasiereaksies van bogenoemde stelsels. Tans het Whittingham se navorsing gevorder tot multi-elektron-interkalasiereaksies, wat die opbergingsvermoë kan verhoog deur verskeie litiumione te interkaleer. 'n Paar multi-elektron interkalasiemateriaal is suksesvol deur Whittingham ontwikkel, soos LiVOPO/VOPO , ens. Die multivalente vanadiumkatioon (V <=> V) speel 'n belangrike rol om die multi-elektron reaksies te bewerkstellig.

Erkenning 
Whittingham het die Young Author Award van The Electrochemical Society in 1971 ontvang, gevolg deur die Battery Research Award in 2003, en is in 2004 verkies tot 'n genoot van die elektrochemiese vereniging. In 2010 is hy deur die Greentech Media as een van die top-40 innoveerders genoem vir bydraes tot die bevordering van groen tegnologie. In 2012 het Whittingham die IBA Yeager-toekenning vir lewenslange bydrae tot navorsing oor litiumbatterymateriaal ontvang, en is in 2013 verkies tot 'n genoot van die materiaalnavorsingsvereniging. Hy is saam met John B. Goodenough op die lys van mense wat baanbrekersnavorsing doen wat gelei het tot die ontwikkeling van die litiumioonbattery en is op 'n lys van Clarivate Citation Laureates vir die Nobelprys vir Chemie deur Thomson Reuters gelys in 2015. In 2018 is Whittingham verkies tot die Nasionale Akademie vir Ingenieurswese "vir die baanbrekerswerk in die toepassing van interkalasiechemie vir opbergingsmateriaal vir energie".

In 2019 word Whittingham, saam met John B. Goodenough en Akira Yoshino, die Nobelprys vir chemie in 2019 toegeken vir die ontwikkeling van litiumioonbatterye.

Persoonlike lewe 
Stanley is getroud met dr Georgina Whittingham, 'n professor in Spaans aan die Staatsuniversiteit van New York, Oswego. Hulle het twee kinders, Michael Whittingham en Jenniffer Whittingham-Bras.

Boeke

Verwysings

Eksterne skakels 

Lewende mense
Geboortes in 1941
Britse wetenskaplikes
Britse chemici
Nobelprys vir Chemie wenners