John B. Goodenough

John Bannister Goodenough ( GUUD -in-UF; 25 Julie 1922 – 25 Junie 2023) was 'n Amerikaanse fisikus. Hy is 'n Nobelpryswenner in Chemie en is 'n professor in meganiese ingenieurswese en materiaalwetenskap aan die Universiteit van Texas in Austin. Hy is verantwoordelik vir die ontwikkeling van die litium-ioonbattery, die Goodenough-Kanamori reëls vir die bepaling van die polariteit van magnetiese super-wisseling in materiale, en vir die ontwikkeling van ewetoeganglike geheue wat moderne rekenaars moonlik gemaak het.

Goodenough is in Jena, Duitsland gebore. Gedurende- en na sy studies aan Yale-universiteit, het Goodenough in die Tweede Wêreldoorlog as 'n Amerikaanse militêre meteoroloog gedien.

Daarna het hy voortgegaan om 'n Ph.D. in fisika aan die Universiteit van Chicago te voltooi en toe was hy 'n navorser aan die MIT Lincoln Laboratorium. Later raak hy hoof van die laboratorium vir anorganiese chemie aan die Universiteit van Oxford. Sedert 1986 is hy professor aan die ingenieursskool, UT Austin.

Hy is bekroon met die Nasionale Medalje vir Wetenskap, die Copley-medalje, die Fermi-toekenning, die Draper-prys, en die Japan-prys . Die John B Goodenough-toekenning in materiaalwetenskap word na hom vernoem. In 2019 is hy bekroon met die Nobelprys vir chemie, en op 97 jaar oud is hy die oudste Nobelpryswenner dusver.

Hy sterf op 25 Junie 2023, 'n maand voor sy 101ste verjaarsdag.

Vroeë lewe en onderwys 
John Goodenough is in Jena, Duitsland, aan Amerikaanse ouers, Erwin Ramsdell Goodenough (1893–1965) en Helen Miriam (Lewis) Goodenough, gebore. Sy vader was besig met werk aan 'n Ph.D. aan die Harvard Divinity School. Hy was later professor in godsdiensgeskiedenis aan Yale-universiteit. John se broer, Ward Goodenough, was 'n antropoloog aan die Universiteit van Pennsylvania. Hulle was saam op koshuis in Groton in Massachusetts. In 1944 het John 'n B.Sc Cum Laude in Wiskunde aan Yale, behaal, waar hy 'n lid van Skull and Bones was.

Nadat hy in die Tweede Wêreldoorlog in die Amerikaanse weermag as meteoroloog gedien het, het Goodenough na die Universiteit van Chicago gegaan om 'n meestersgraad en toe 'n Ph.D. in fisika te voltooi in 1952. Sy doktorale studieleier was Clarence Zener, teoretikus vir elektriese afbreekpunte, en hy werk en studeer by fisici soos Enrico Fermi en John A. Simpson. In Chicago, ontmoet en trou hy met Irene Wiseman.

MIT Lincoln Laboratorium 
Na sy studies was Goodenough 24 jaar lank 'n navorsingswetenskaplike en spanleier by MIT se Lincoln Laboratorium. Gedurende hierdie tyd was hy deel van 'n interdissiplinêre span wat verantwoordelik was vir die ontwikkeling van ewetoeganglikge geheue ("RAM"). Sy navorsingspogings op RAM het daartoe gelei dat hy die konsepte van koöperatiewe Jahn-Teller verdraaiing in oksiedmateriale ontwikkel het, en gevolglik het hy die reëls vir die polariteit van die magnetiese superwisseling in materiale, saam met Junjiro Kanamori ontwikkel. Dit staan nou bekend is as die Goodenough-Kanamori reels.

Verblyfreg aan die Universiteit van Oxford 

In die laat 1970's en vroeë 1980's het Googenough sy loopbaan as hoof van die laboratorium vir anorganiese chemie aan die Universiteit van Oxford voortgesit. Sy werk in Oxford het hom enoeg erkenning verleen sodat hy navorsing noodsaaklik vir die ontwikkeling van kommersiële litium-ion-oplaadbare batterye kon nastreef. Goodenough kon uitbrei op die bestaande werk oor batterymateriaal van M. Stanley Whittingham, en het in 1980 bevind dat hy LixCoO2 as 'n ligte katodemateriaal met 'n baie hoë energiedigtheid kon aanwend en sodoende die kapasiteit van litiumioonbatterye kon verdubbel. Goodenough se werk is deur Sony deur Akira Yoshino gekommersialiseer. Goodenough het in 2001 die Japan-prys ontvang vir sy ontdekking van die materiaal wat van kritieke belang was in die ontwikkeling van ligte hoë-energie-digtheid herlaaibare litiumbatterye, en hy, Whittingham, en Yoshino het die Nobelprys vir Chemie vir 2019 gedeel vir hul navorsing in litium-ioon batterye.

Professor aan die Universiteit van Texas 
Sedert 1986 was Goodenough 'n professor aan die Universiteit van Texas in Austin in die Cockrell Skool van Ingeneurswese, aan die departemente van meganiese ingenieurswese en elektriese ingenieurswese. Tydens sy ampstermyn het hy voortgegaan met sy navorsing oor ioon-geleidende vaste stowwe en elektrochemiese toestelle; hy het gesê dat hy voortgaan om verbeterde materiaal vir batterye te bestudeer sodat hy die ontwikkeling van elektriese voertuie kon bevorder, en om die mens se afhanklikheid van fossielbrandstowwe te verminder. Sy groep het litiumbasis-materiaal geïdentifiseer wat nie kobalt benodig nie, soos litium-mangaanoksiede wat deesdae vir die meeste elektriese voertuigbatterye gebruik word, asook litium-ysterfosfate wat vir kleiner toestelle soos elektriese gereedskap gebruik word. Sy groep het ook verskillende belowende elektrode- en elektrolietmateriaal vir vaste oksiedbrandstofselle geïdentifiseer. Hy beklee tans die Virginia H. Cockrell Centennial pos in ingenieurswese.

Sedert 2019 werk Goodenough, op die ouderdom van 97, steeds aan die universiteit  in die hoop om nog 'n deurbraak in batterytegnologie te maak.

Goodenough en sy span aan die Universiteit van Texas, het op 28 Februarie 2017 'n referaat in die vaktydskrif Energy and Environmental Science gepubliseer oor hul demonstrasie van 'n glasbattery, 'n lae-koste-vastestofbattery wat nie vlambaar is nie en 'n lang- en vinnige sikluslewe met 'n hoë volumetriese energiedigtheid. In plaas van vloeibare elektroliete, gebruik die battery glas-elektroliete wat die gebruik van 'n alkalimetaalanode moontlik maak, wat nie dendriete vorm nie. Goodenough en kollega Maria Helena Braga hou 'n patent via die Universiteit van Texas vir elektroliete in die vaste toestand en hulle gaan voort om batteryverwante navorsing te bevorder.

Fundamentele ondersoeke 
Goodenough se fundamentele navorsing was gefokus op magnetisme en die oorgangsgedrag van metaal isolators in oorgangsmetaaloksiedes. Saam met Junjiro Kanamori het Goodenough in die 1950's en 1960's, 'n stel semi-empiriese reëls ontwikkel om magnetisme in hierdie materiale te voorspel, nou die Goodenough-Kanamori reëls, wat die basis vorm van superwisseling, 'n kerneienskap vir hoë-temperatuur supergeleiding.

Onderskeidings 
Professor Goodenough is lid van die Nasionale Akademie vir Ingenieurswese, die Nasionale Akademie vir Wetenskappe, Franse Akademie vir Wetenskappe, die Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales van Spanje en die Nasionale Akademie vir Wetenskappe, Indië. Hy het meer as 550 artikels geskryf, 85 boekhoofstukke en resensies, en vyf boeke, waaronder twee seminale werke, Magnetism and the Chemical Bond (1963)  en Les oxydes des metaux de transit (1973). Goodenough was 'n mede-ontvanger van die 2009 Enrico Fermi-toekenning vir sy werk aan litium-ioon-batterye, saam met Siegfried S. Hecker van Stanford Universiteit, wie die toekenning vir werk in plutoniummetallurgie ontvang het.

In 2010 is hy verkies tot 'n buitelandse lid van die Royal Society. Op 1 Februarie 2013 is die President Medalje van Wetenskap deur President Barack Obama van die Verenigde State deur Goodenough aangebied. Hy is bekroon met die Draper-prys vir ingenieurswese. In 2015 is hy saam met M Stanley Whittingham genomineer vir baanbrekersnavorsing wat gelei het tot die ontwikkeling van die litium-ioonbattery, op 'n lys van Clarivate Citation Laureates vir die Nobelprys in chemie, deur Thomson Reuters. In 2017 ontvang hy die Welch-toekenning in chemie  en in 2019 ontvang hy die Copley-medalje van die Royal Society.

Die Royal Society of Chemistry bied 'n John B Goodenough-toekenning ter ere van hom.

Goodenough het in 2017 'n ere-toekenning vanaf CK Prahalad van Corporate EcoForum (CEF) ontvang. Die stigter van CEF, Rangaswami, het gesê: "John Goodenough is 'n bewys dat die verbeelding tot voordeel van die wêreld werk. Ons is verheug oor die erkenning van sy lewensduur van prestasies en is hoopvol dat sy nuutste ontdekking groot implikasies vir die toekoms van volhoubare batteryberging sal hê.” 

Goodenough is op 9 Oktober 2019 bekroon met die Nobelprys in chemie vir sy werk aan litiumioonbatterye, saam met M. Stanley Whittingham en Akira Yoshino.

Publikasies

Artikels 

 John B. Goodenough (1955). "Theory of the role of covalence in the Perovskite-type Manganites [La, M(II)]MnO3". Phys. Rev. 100: 564–573. Bibcode:1955PhRv..100..564G. doi:10.1103/physrev.100.564.
 K. Mizushima; P.C. Jones; P.J. Wiseman; J.B. Goodenough (1980). "LixCoO2 (0<x<-1): A new cathode material for batteries of high energy density". Mater. Res. Bull. 15 (6): 783–799. doi:10.1016/0025-5408(80)90012-4.
 John B. Goodenough (1985). B. Schuman, Jr.; et al. (eds.). "Manganese Oxides as Battery Cathodes" (PDF). Proceedings Symposium on Manganese Dioxide Electrode: Theory and Practice for Electrochemical Applications. Re Electrochem. Soc. Inc, N.J. 85–4: 77–96.
 Lightfoot, P.; Pei, S. Y.; Jorgensen, J. D.; Manthiram, A.; Tang, X. X. & J. B. Goodenough. "Excess Oxygen Defects in Layered Cuprates", Argonne National Laboratory, The University of Texas-Austin, Materials Science Laboratory United States Department of Energy, National Science Foundation, (September 1990).
 Argyriou, D. N.; Mitchell, J. F.; Chmaissem, O.; Short, S.; Jorgensen, J. D. & J. B. Goodenough. "Sign Reversal of the Mn-O Bond Compressibility in La1.2Sr1.8Mn2O7 Below TC: Exchange Striction in the Ferromagnetic State", Argonne National Laboratory, The University of Texas-Austin, Center for Material Science and Engineering United States Department of Energy, National Science Foundation, Welch Foundation, (March 1997).
 A.K. Padhi; K.S. Nanjundaswamy; J.B. Goodenough (1997). "Phospho-Olivines as Positive Electrode Materials for Rechargeable Lithium Batteries" (PDF). J. Electrochem. Soc. 144 (4): 1188–1194. doi:10.1149/1.1837571.
 John B. Goodenough (2004). "Electronic and ionic transport properties and other physical aspects of perovskites". Rep. Prog. Phys. 67 (11): 1915–1973. Bibcode:2004RPPh...67.1915G. doi:10.1088/0034-4885/67/11/R01.
 Goodenough, J. B.; Abruna, H. D. & M. V. Buchanan. "Basic Research Needs for Electrical Energy Storage. Report of the Basic Energy Sciences Workshop on Electrical Energy Storage, April 2-4, 2007", United States Department of Energy, (April 4, 2007).
 "John B. Goodenough". Faculty. The University of Texas at Austin Mechanical Engineering Department. May 3, 2005. Archived from the original on September 28, 2011. Retrieved August 23, 2011.

Boeke 
 John B. Goodenough (1963). Magnetism and the Chemical Bond. Interscience-Wiley, New York. ISBN 0-88275-384-3. Free to read
 John B. Goodenough (1973). Les oxydes des métaux de transition. Paris: Gauthier-Villars.
 John B. Goodenough, ed. (2001). Structure & Bonding, V. 98 (PDF).

Sien ook 
 Junjiro Kanamori 
 Koichi Mizushima (wetenskaplike) 
 Rachid Yazami

Verwysings

Eksterne skakels 
 Fakulteitsgids aan die Universiteit van Texas in Austin 
 Verskeidenheid hedendaagse Amerikaanse fisici 
 Geskiedenis van die litium-ioonbattery, Physics Today, Sept. 2016 
    deur The Electrochemical Society, 5 Oktober 2016 
 Pr John Goodenough se onderhoud  op École supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris website van wetenskapwetenskap

Nobelprys vir Chemie wenners
Amerikaanse uitvinders
Geboortes in 1922
Sterftes in 2023