Акира Ёшино - Akira Yoshino

Акира Ёшино
吉野 彰
Акира Ёсино обрезанный 2 Акира Ёсино 201911.jpg
Акира Ёшино
Родившийся (1948-01-30) 30 января 1948 г. (возраст 72)
Suita, Префектура Осака, Япония
ОбразованиеКиотский университет (BS, РС )
Осакский университет (кандидат наук )
НаградыМедаль IEEE за технологии защиты окружающей среды и безопасности (2012)
Премия "Глобальная энергия" (2013)
Приз Чарльза Старка Дрейпера (2014)
Премия Японии (2018)
Нобелевская премия (2019)
Научная карьера
ПоляЭлектрохимия
УчрежденияАсахи Касей
Университет Мейджо
ВлиянияКеничи Фукуи
Джон Б. Гуденаф

Акира Ёшино (吉野 彰, Ёсино Акира, родился 30 января 1948 г.) японец химик. Он является парень из Asahi Kasei Corporation и профессор в Университет Мейджо в Нагоя. Он создал первый безопасный, производственный литий-ионный аккумулятор[1] который стал широко использоваться в сотовые телефоны и портативные компьютеры. Ёшино был награжден Нобелевская премия по химии в 2019 году вместе с М. Стэнли Уиттингем и Джон Б. Гуденаф.[1]

ранняя жизнь и образование

Ёшино родился в Suita, Япония, 30 января 1948 г.[2] Окончил среднюю школу Китано в Осаке (1966).[3] Он заработал Б.С. (1970) и РС. (1972) в инженерное дело из Киотский университет, и заработал докторская степень в инженерии из Осакский университет в 2005 году.[4][5]

Во время учебы в колледже Ёшино посещал курс, который вел Кеничи Фукуи, первый азиат, ставший Нобелевский лауреат по химии.[6]

Карьера

Ёшино всю свою неакадемическую карьеру провел в Asahi Kasei Corporation.[7] Сразу после получения степени магистра в 1972 году Ёшино начал работать в Asahi Kasei.[8] Он начал работать в лаборатории Кавасаки в 1982 году, а в 1992 году был назначен менеджером по разработке продуктов для ионных батарей.[8] В 1994 году он стал менеджером по техническому развитию производителя LIB A&T Battery Corp.,[8] совместное предприятие Asahi Kasei и Toshiba. Асахи Касей сделал его научным сотрудником в 2003 году, а в 2005 году - генеральным директором собственной лаборатории.[8] С 2017 г. - профессор Университет Мейджо и его статус в Asahi Kasei изменился на почетный член.[8]

Исследование

Акира Ёшино

В 1981 году Йошино начал исследования аккумуляторных батарей с использованием полиацетилен.[9] Полиацетилен - электропроводящий полимер обнаружен Хидеки Сиракава, который позже (в 2000 г.) будет награжден Нобелевская премия по химии за его открытие.[8]

В 1983 году Йошино изготовил прототип аккумуляторной батареи, используя оксид лития-кобальта (LiCoO2) (обнаружен в 1979 году Годшаллом и др. в Стэнфордском университете,[10][11][12] и Джон Гуденаф и Коичи Мидзусима в Оксфордском университете) как катод и полиацетилен как анод.[8] Этот прототип, в котором сам анодный материал не содержит литий, а ионы лития мигрируют из LiCoO2 катод в анод во время зарядки, был прямым предшественником современного литий-ионный аккумулятор (LIB).[8]

Полиацетилен имел низкую реальную плотность Это означало, что для большой емкости требовался большой объем батареи, а также были проблемы с нестабильностью, поэтому Ёшино перешел на углеродсодержащий материал в качестве анода и в 1985 году изготовил первый прототип LIB и получил основной патент.[8][13][14]

Так родились современные литий-ионные батареи.[8]

LIB в этой конфигурации был коммерциализирован Sony в 1991 году и компанией A&T Battery в 1992 году.[15] Йошино описал проблемы и историю процесса изобретения в главе книги 2014 года.[16]

Ёшино обнаружил, что углеродистый материал с определенной кристаллической структурой подходит в качестве анодного материала,[13][14] и это анодный материал, который использовался в первом поколении коммерческих LIB. Йошино разработал токосъемник из алюминиевой фольги.[17] которые сформировали пассивирующий слой, чтобы обеспечить высокое напряжение ячейки при низкой стоимости, и разработали функциональную разделительную мембрану[18] и использование устройства с положительным температурным коэффициентом (PTC)[19] для дополнительной безопасности.[8]

Катушечная структура LIB была задумана Йошино для обеспечения большой площади поверхности электрода и обеспечения сильноточного разряда, несмотря на низкую проводимость органического электролита.[8]

В 1986 году Ёшино заказал изготовление партии опытных образцов LIB.[8] Основываясь на данных испытаний на безопасность этих прототипов, Министерство транспорта США (DOT) выпустили письмо, в котором говорилось, что батареи отличаются от металлических литиевая батарея.[20]

Признание

Рекомендации

  1. ^ а б c Specia, Меган (9 октября 2019 г.). «Нобелевская премия по химии с отличием за работу над литий-ионными батареями - Джон Б. Гуденаф, М. Стэнли Уиттингем и Акира Йошино были отмечены за исследования, которые« заложили фундамент беспроводного общества, свободного от ископаемого топлива »."". Нью-Йорк Таймс. Получено 9 октября 2019.
  2. ^ "経 歴 書" (PDF). Получено 23 октября 2019.
  3. ^ "ニ ュ ー ス | 78 期 吉野 彰 氏 ノ ー 賞 受 賞 - 六稜 WEB" (на японском языке). Получено 11 октября 2019.
  4. ^ «Акира Ёсино: изобретение литий-ионной батареи». 1 июня 2018.
  5. ^ Профиль Акиры Ёшино и обзор его изобретения литий-ионной батареи
  6. ^ 芦 原 千 晶 (30 сентября 2018 г.). "＜ あ の 頃 ＞ リ チ イ オ ン 電池 開 発 の 研究者 ・ 吉野 彰 さ ん". 中 日 新聞. Архивировано из оригинал 9 октября 2019 г.. Получено 9 октября 2019.
  7. ^ а б c d е ж "Профиль доктора Акиры Ёшино" (PDF). Асахи Касей. Получено 10 октября 2019.
  8. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м "Профиль Акиры Йошино, доктора технических наук, и обзор его изобретения литий-ионной батареи" (PDF). Асахи Касей. Получено 10 октября 2019.
  9. ^ Ференбахер, Кэти (26 апреля 2018 г.). «Разговор с пионером литий-ионных аккумуляторов». GreenBiz. Получено 10 октября 2019. Это было более 35 лет назад, в 1981 году, когда я начал свои исследования батарей ... Эта исследовательская инициатива началась не полностью сосредоточена на батареях. Все началось с исследования полиацетилена.
  10. ^ Н. А. Годшалл, И. Д. Рейстрик и Р. А. Хаггинс, Журнал Электрохимического общества, Аннотация 162, Vol. 126, стр. 322С; "Термодинамические исследования тройных систем литий-переходный металл-оксид для литиевых батарей" (август 1979 г.).
  11. ^ Н. А. Годшалл, И. Д. Рейстрик и Р. А. Хаггинс, Журнал Электрохимического общества, Расширенный реферат 162, Vol. 79-2, стр. 420-422; «Термодинамические исследования тройных систем литий-переходный металл-оксид для литиевых батарей» (октябрь 1979 г.).
  12. ^ Нед А. Годшалл, "Электрохимические и термодинамические исследования катодных материалов на основе тройного лития-переходного металла и оксида литиевых батарей: Li2MnO4 шпинель, LiCoO2, и LiFeO2", Презентация на 156-м заседании Электрохимического общества, Лос-Анджелес, Калифорния, (17 октября 1979 г.).
  13. ^ а б США 4668595, Ёшино; Акира, «Вспомогательная батарея», выдано 9 мая 1986 года, передано Ашахи Касей , Priority Data 10 мая 1985 г., по результатам патентного поиска Espacenet
  14. ^ а б "JP 2642206"., ПАТЕНТНОЙ БАЗОЙ ПОЛНОТЕКСТОВ И ИЗОБРАЖЕНИЙ
  15. ^ Масаки Ёсио; Акия Кодзава и Ральф Дж. Бродд (2009). «Введение: разработка литий-ионных батарей» (PDF). Springer. п. xvii. Получено 10 октября 2019.
  16. ^ Ёсино, Акира (2014). Литий-ионные батареи: достижения и применение, глава 1 (1-е изд.). Эльзевир. С. 1–20. ISBN  978-0-444-59513-3. Получено 9 октября 2019.
  17. ^ "Статья Tech-On". Архивировано из оригинал 22 марта 2012 г., JP 2128922, Yoshino; Акира, "Неводная вторичная батарея", дата подачи заявки 28 мая 1984 г., выдана 2 мая 1997 г., передана Асахи Касей
  18. ^ "JP 2642206"., Ёшино; Акира, "Батарея", дата подачи заявления 28 мая 1989 г., выдана 2 мая 1997 г., передана Асахи Касей
  19. ^ "JP 3035677"., Ёшино; Акира, "Вспомогательная батарея, оснащенная элементом безопасности", дата подачи заявки 13 сентября 1991 г., выдана 25 февраля 2000 г., передана Асахи Касей
  20. ^ Литий-ионная аккумуляторная батарея (на японском языке), 2-е издание, глава 2 «История развития литий-ионной аккумуляторной батареи», P27-33, Nikkan Kogyo Shimbun (1996)
  21. ^ "MST 山崎 貞 一 賞 - ト ッ プ ペ ー ジ". www.mst.or.jp.
  22. ^ «Фонд NEC C&C». www.candc.or.jp.
  23. ^ Причина получения награды IEEE Medal и призеров, Джон Б. Гуденаф и Рашид Язами были награждены совместно.
  24. ^ "Россия чествует литий-ионного ученого". 23 июня 2013 г. - через Japan Times Online.
  25. ^ «Джон Б. Гуденаф из UT Austin получил высшую награду инженеров за разработку литий-ионной батареи». 6 января 2014 г. Архивировано с оригинал 14 мая 2016 г.. Получено 10 июля 2018.
  26. ^ Ли, Брюс Ю. «10 уроков о том, как внедрять инновации от лауреатов премии Японии этого года».
  27. ^ Ведомство, Европейский патент. "Акира Ёсино (JP)". www.epo.org.
  28. ^ Ким, Аллен. "'Братья Марио.' создатель Сигэру Миямото будет удостоен одной из высших наград Японии ". CNN. Получено 30 октября 2019.

внешняя ссылка