م. ستانلي ويتينغهام

السير مايكل ستانلي ويتينغهام (مواليد 22 ديسمبر 1941) كيميائي بريطاني أمريكي . يشغل منصب أستاذ الكيمياء ومدير كلٍ من معهد أبحاث المواد وبرنامج علوم وهندسة المواد في جامعة بينغهامتون ، جامعة ولاية نيويورك . كما يشغل منصب مدير المركز الشمالي الشرقي لتخزين الطاقة الكيميائية (NECCES) التابع لوزارة الطاقة الأمريكية في بينغهامتون. وقد مُنح جائزة نوبل في الكيمياء عام 2019 مناصفةً مع أكيرا يوشينو وجون بي. غودينوف . ^{[ 1 ] [ 2 ]}

يُعدّ ويتينغهام شخصيةً محوريةً في تاريخ بطاريات الليثيوم أيون ، التي تُستخدم في كل شيء بدءًا من الهواتف المحمولة وصولًا إلى المركبات الكهربائية. اكتشف ويتينغهام أقطاب التداخل ووصف بدقة تفاعلات التداخل في البطاريات القابلة لإعادة الشحن في سبعينيات القرن الماضي. وهو صاحب براءات اختراع مفهوم استخدام كيمياء التداخل في بطاريات الليثيوم أيون عالية الكثافة وقابلة للانعكاس بدرجة كبيرة. كما اخترع أول بطارية ليثيوم معدنية قابلة لإعادة الشحن، وحصل على براءة اختراعها عام 1977، ونُقلت ملكيتها إلى شركة إكسون لتسويقها في الأجهزة الصغيرة والمركبات الكهربائية. تعتمد بطارية ويتينغهام الليثيوم المعدنية القابلة لإعادة الشحن على مصعد من الليثيوم والألومنيوم ومهبط من نوع التداخل من ثاني كبريتيد التيتانيوم _. وقد أرست أعماله في مجال بطاريات الليثيوم الأساس لتطويرات الآخرين، ولذلك يُطلق عليه لقب الأب المؤسس لبطاريات الليثيوم أيون. ^{[ 3 ]}

وُلد ويتينغهام في ضاحية كارلتون بمدينة نوتنغهام ، إنجلترا ، في 22 ديسمبر 1941. ^{[ 4 ] [ 5 ]} كان والده مهندسًا مدنيًا، وهو أول فرد في العائلة يلتحق بالجامعة. ^{[ 6 ]} أما والدته، دوروثي ماري (اسمها قبل الزواج فيندلي)، فكانت كيميائية قبل زواجها. ^{[ 7 ]} تلقى تعليمه في مدرسة ستامفورد من عام 1951 إلى عام 1960، قبل أن يلتحق بكلية نيو كوليدج في أكسفورد لدراسة الكيمياء. في جامعة أكسفورد ، حصل على درجة البكالوريوس (1964)، والماجستير (1967)، والدكتوراه (1968). ^{[ 8 ]} بعد إتمام دراساته العليا، أصبح ويتينغهام زميلًا لما بعد الدكتوراه في جامعة ستانفورد . ^{[ 9 ]} عمل لمدة 16 عامًا في شركة إكسون للأبحاث والهندسة ^{[ 9 ]} ، وأربع سنوات في شركة شلمبرجير، قبل أن يصبح أستاذًا في جامعة بينغهامتون . ^{[ 8 ]}

من عام ١٩٩٤ إلى عام ٢٠٠٠، شغل منصب نائب رئيس الجامعة لشؤون البحث العلمي. ^{[ ٤ ]} كما شغل منصب نائب رئيس مؤسسة البحث العلمي بجامعة ولاية نيويورك لمدة ست سنوات. وهو أستاذ متميز في الكيمياء وعلوم وهندسة المواد بجامعة بينغهامتون. ^{[ ٩ ]} عُيّن ويتينغهام كبير المسؤولين العلميين في شركة NAATBatt International عام ٢٠١٧. ^{[ ٤ ]}

ترأس ويتينغهام دراسة وزارة الطاقة الأمريكية حول تخزين الطاقة الكيميائية عام 2007، ^{[ 10 ]} وهو مدير مركز شمال شرق الولايات المتحدة لتخزين الطاقة الكيميائية (NECCES)، وهو مركز أبحاث رائد في مجال الطاقة تابع لوزارة الطاقة الأمريكية في بينغهامتون. في عام 2014، حصل مركز NECCES على منحة قدرها 12.8 مليون دولار من وزارة الطاقة الأمريكية للمساعدة في تسريع الاختراقات العلمية اللازمة لبناء اقتصاد القرن الحادي والعشرين. وفي عام 2018، حصل المركز على منحة إضافية قدرها 3  ملايين دولار من وزارة الطاقة لمواصلة أبحاثه حول البطاريات. يستخدم فريق NECCES هذا التمويل لتحسين مواد تخزين الطاقة وتطوير مواد جديدة "أرخص وأكثر ملاءمة للبيئة وقادرة على تخزين طاقة أكبر من المواد الحالية". ^{[ 11 ]}

ابتكر ويتينغهام ورئيسه، فريد غامبل الحاصل على درجة الدكتوراه، قطب التداخل . أنتجت شركة إكسون بطارية أيونات الليثيوم التي ابتكرها ويتينغهام في سبعينيات القرن الماضي، والتي تعتمد على مهبط من ثاني كبريتيد التيتانيوم ومصعد من الليثيوم والألومنيوم. ^{[ 12 ]} تميزت البطارية بكثافة طاقة عالية، وكان انتشار أيونات الليثيوم في مهبط ثاني كبريتيد التيتانيوم قابلاً للعكس، مما جعلها قابلة لإعادة الشحن. إضافةً إلى ذلك، يتميز ثاني كبريتيد التيتانيوم بمعدل انتشار سريع للغاية لأيونات الليثيوم في الشبكة البلورية. خصصت إكسون مواردها لتسويق بطارية Li/LiClO₄ _/ TiS₂ _. مع ذلك، دفعت مخاوف تتعلق بالسلامة شركة إكسون إلى إنهاء المشروع. واصل ويتينغهام وفريقه نشر أعمالهم في المجلات الأكاديمية المتخصصة في الكيمياء الكهربائية وفيزياء الحالة الصلبة. غادر ويتينغهام شركة إكسون عام 1984، وانتقل مع غامبل إلى شركة شلمبرجير حيث عمل مديرًا. في عام 1988، أصبح أستاذاً في قسم الكيمياء بجامعة بينغهامتون بالولايات المتحدة لمتابعة اهتماماته الأكاديمية.

قال ويتينغهام: "تُسمى جميع هذه البطاريات ببطاريات التداخل. الأمر أشبه بوضع المربى في شطيرة. من الناحية الكيميائية، يعني ذلك وجود بنية بلورية، ويمكننا إدخال أيونات الليثيوم وإخراجها، وتبقى البنية كما هي تمامًا بعد ذلك. نحافظ على البنية البلورية. وهذا ما يجعل بطاريات الليثيوم هذه ممتازة، ويسمح لها بالعمل لفترات طويلة." ^{[ 12 ]}

تتميز بطاريات الليثيوم بسعة محدودة نظرًا لأن أقل من أيون ليثيوم واحد لكل إلكترون يتم إدخاله بشكل عكسي في كل مركز أكسدة واختزال للمعادن الانتقالية. ولتحقيق كثافة طاقة أعلى، يتمثل أحد الأساليب في تجاوز تفاعلات إدخال الإلكترون الواحد. وقد تطورت أبحاث ويتينغهام لتشمل تفاعلات إدخال الإلكترونات المتعددة، والتي يمكنها زيادة سعة التخزين عن طريق إدخال أيونات ليثيوم متعددة. وقد نجح ويتينغهام في تطوير عدد من مواد إدخال الإلكترونات المتعددة، مثل LiVOPO₄ _/ VOPO₄ _{. ويلعب كاتيون} الفاناديوم متعدد التكافؤ (V³⁺ ^<-> V⁵⁺ ⁾ دورًا هامًا في إتمام تفاعلات الإلكترونات المتعددة. وتُسهم هذه المواد الواعدة في تعزيز صناعة البطاريات وزيادة كثافة الطاقة بشكل سريع.

حصل ويتينغهام على جائزة المؤلف الشاب من الجمعية الكهروكيميائية في عام 1971، ^{[ 13 ]} وجائزة أبحاث البطاريات في عام 2003، ^{[ 14 ]} وانتُخب زميلًا في عام 2004. ^{[ 15 ]} وفي عام 2010، تم إدراجه كواحد من أفضل 40 مبتكرًا لمساهماته في تطوير التكنولوجيا الخضراء من قبل Greentech Media . ^{[ 16 ]} في عام 2012، حصل ويتينغهام على جائزة ييغر من الرابطة الدولية لبطاريات الليثيوم لإسهاماته المتميزة في أبحاث مواد بطاريات الليثيوم، ^{[ 17 ]} وانتُخب زميلًا في جمعية أبحاث المواد عام 2013. ^{[ 18 ]} أُدرج اسمه، إلى جانب جون بي. غودينوف ، ضمن قائمة الحائزين على جائزة نوبل في الكيمياء من تومسون رويترز عام 2015، وذلك لأبحاثهما الرائدة التي أدت إلى تطوير بطارية أيونات الليثيوم. ^{[ 12 ] [ 19 ]} وفي عام 2018، انتُخب ويتينغهام عضوًا في الأكاديمية الوطنية للهندسة ، "لإسهاماته الرائدة في تطبيق كيمياء التداخل في مواد تخزين الطاقة". ^{[ 20 ]}

في عام 2019، مُنح ويتينغهام، إلى جانب جون بي. غودينوف وأكيرا يوشينو ، جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2019 "لتطوير بطاريات الليثيوم أيون". ^{[ 1 ] [ 2 ]}

ستانلي متزوج من الدكتورة جورجينا ويتينغهام، أستاذة اللغة الإسبانية في جامعة ولاية نيويورك في أوسويغو . ولديه طفلان، مايكل ويتينغهام وجينيفر ويتينغهام-براس.

^{[ 21 ] [ 22 ]}

• جائزة المستشار لعام 2007 للتميز في المنح الدراسية والأنشطة الإبداعية، وجائزة البحث المتميز، جامعة ولاية نيويورك ^{[ 23 ]}
• جائزة عام 2010 للإسهامات مدى الحياة من الجمعية الكيميائية الأمريكية ^{[ 4 ]}
• حائز على جائزة تومسون رويترز للاستشهاد لعام 2015 ^{[ 19 ]}
• جائزة العالم البارز لعام 2017 من الجمعية الدولية لعلم الأيونات في الحالة الصلبة ^{[ 24 ]}
• جائزة تيرنبول لعام 2018 من جمعية أبحاث المواد ^{[ 25 ]}
• عضو الأكاديمية الوطنية للهندسة لعام 2018 ^{[ 26 ]}
• جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2019 مع جون بي. جودينوف وأكيرا يوشينو ^{[ 1 ]}
• جائزة المهاجرين العظماء لعام 2020 من مؤسسة كارنيجي في نيويورك ^{[ 27 ]}
• الجائزة الكبرى لـ VinFuture لعام 2023 مع مارتن جرين ، رشيد يزامي وأكيرا يوشينو ^{[ 28 ]}
• حصل على لقب فارس في قائمة تكريمات عيد ميلاد الملك لعام 2024 " لخدماته في مجال الكيمياء". ^{[ 29 ]}

• جيه بي جودينوف وإم إس ويتينغهام (1977). كيمياء الحالة الصلبة لتحويل الطاقة وتخزينها . سلسلة ندوات الجمعية الكيميائية الأمريكية رقم 163. ISBN 978-0-8412-0358-7.
• جي جي ليبويتز وإم إس ويتينغهام (1979). علم المواد في تكنولوجيا الطاقة . دار النشر الأكاديمية. رقم ISBN 978-0-12-447550-2.
• إم إس ويتينغهام وإيه جيه جاكوبسون (1984). كيمياء التداخل . دار النشر الأكاديمية. رقم ISBN 978-0-12-747380-2.
• دي إل نيلسون، إم إس ويتينغهام، وتي إف جورج (1987). كيمياء الموصلات الفائقة ذات درجة الحرارة العالية . سلسلة ندوات الجمعية الكيميائية الأمريكية رقم 352. ISBN 978-0-8412-1431-6.
• إم. إيه. ألاريو-فرانكو، إم. غرينبلات، جي. روهرر، وإم. إس. ويتينغهام (2003). كيمياء الحالة الصلبة للمواد غير العضوية IV . جمعية أبحاث المواد. ISBN 978-1-55899-692-2.{{cite book}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )

( اعتبارًا من عام 2019): ^{[ 30 ]} )

• ويتينغهام، م.س. (1976). "تخزين الطاقة الكهربائية وكيمياء التداخل". مجلة ساينس . 192 (4244): 1126-1127 . رمز Bibcode : 1976Sci...192.1126W . doi : 10.1126/science.192.4244.1126 . PMID 17748676. S2CID 36607505 .  
• ويتينغهام، إم. ستانلي (1976). "دور الأطوار الثلاثية في تفاعلات الكاثود". مجلة الجمعية الكهروكيميائية . 123 (3): 315-320 . Bibcode : 1976JElS..123..315W . doi : 10.1149/1.2132817 .
• ويتينغهام، إم. ستانلي (1978). "كيمياء مركبات التداخل: الضيوف المعدنية في مضيفات الكالكوجينيد". التقدم في كيمياء الحالة الصلبة . 12 (1): 41-99 . doi : 10.1016/0079-6786(78)90003-1 .
• ويتينغهام، إم. ستانلي (أكتوبر 2004). "بطاريات الليثيوم ومواد الكاثود" (ملف PDF) . مجلة Chemical Reviews . 104 (10): 4271–4301 . doi : 10.1021/cr020731c . PMID 15669156. S2CID 888879 .  
• ويتينغهام، إم. ستانلي (أكتوبر 2014). "الحدود القصوى لتفاعلات الإقحام في بطاريات الليثيوم". مجلة المراجعات الكيميائية . 114 (23): 11414-11443 . doi : 10.1021/cr5003003 . PMID 25354149 . 
• شيرايل، توماس؛ زافاليج، بيتر ي.؛ ويتينغهام، م. ستانلي (أكتوبر 1998). "التخليق الحراري المائي لأكاسيد الفاناديوم". كيمياء المواد . 10 (10): 2629-2640 . doi : 10.1021/cm980242m .
• زافاليج، بيتر ي.؛ ويتينغهام، م. ستانلي (أكتوبر 1999). "الكيمياء البنيوية لأكاسيد الفاناديوم ذات الهياكل المفتوحة" . مجلة أكتا كريستالوغرافيكا، القسم ب . 55 (5): 627-663 . رمز Bibcode : 1999AcCrB..55..627Z . doi : 10.1107/S0108768199004000 . PMID 10927405 . 
• تشين، رونغجي؛ زافاليج، بيتر؛ ويتينغهام ، إم _. ستانلي (يونيو 1996). "التخليق الحراري المائي وتوصيف KₓMnO₂ _· yH₂O " _. كيمياء المواد . 8 (6): 1275-1280 . doi : 10.1021/cm950550 .
• جاناور، جيرالد ج.؛ دوبلي، آرثر؛ غو، جينغدونغ؛ زافاليج، بيتر؛ ويتينغهام، م. ستانلي (أغسطس 1996). "أكاسيد جديدة من التنجستن والموليبدينوم والفاناديوم تحتوي على أيونات خافضة للتوتر السطحي". كيمياء المواد . 8 (8): 2096-2101 . doi : 10.1021/cm960111q .
• يانغ، شوفنغ؛ سونغ، يانينغ؛ زافاليج، بيتر ي.؛ ستانلي ويتينغهام، م. (مارس 2002). "التفاعلية والاستقرار والسلوك الكهروكيميائي لفوسفات حديد الليثيوم". اتصالات الكيمياء الكهربائية . 4 (3): 239-244 . doi : 10.1016/S1388-2481(01)00298-3 .
• يانغ، شوفنغ؛ زافاليج، بيتر ي.؛ ستانلي ويتينغهام، م. (سبتمبر 2001). "التخليق الحراري المائي لمهابط فوسفات حديد الليثيوم". اتصالات الكيمياء الكهربائية . 3 (9): 505-508 . doi : 10.1016/S1388-2481(01)00200-4 .
• ويتينغهام، إم. ستانلي؛ غو، جينغ دونغ؛ تشين، رونغجي؛ تشيرايل، توماس؛ جانور، جيرالد؛ زافاليج، بيتر (يناير 1995). "التخليق الحراري المائي لمواد أكسيدية جديدة". علم أيونات الحالة الصلبة . 75 : 257-268 . doi : 10.1016/0167-2738(94)00220-M .
• بيتكوف، ف.؛ زافاليج، ب.ي.؛ لوتا، س.؛ ويتينغهام، م.س.؛ بارفانوف، ف.؛ شاستري، س. (فبراير 2004). _" بنية تتجاوز براغ: دراسة أنابيب _V₂O₅ النانوية " (ملف PDF) . مجلة Physical Review B. 69 ( 8): 085410 (1-6). رمز Bibcode : 2004PhRvB..69h5410P . doi : 10.1103/PhysRevB.69.085410 . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 9 أكتوبر 2019.
• هونغ، جيان؛ وانغ، سي إس؛ تشين، إكس؛ أوبيرتي، إس؛ ويتينغهام، إم. ستانلي (فبراير 2009). "مهبط LiFePO4 المُعدَّل بالفاناديوم _{لبطاريات} أيونات الليثيوم" . رسائل الكيمياء الكهربائية والحالة الصلبة . 12 (2): A33– A38. doi : 10.1149/1.3039795 .
• تشو، هوي؛ أوبيرتي، شايليش؛ تشيرنوفا، ناتاشا أ.؛ هوتييه، جوفري؛ سيدر، جيربراند؛ ويتينغهام، م. ستانلي (ديسمبر 2010). "بيروفوسفات الحديد والمنغنيز كمهابط لبطاريات أيونات الليثيوم" (ملف PDF) . كيمياء المواد . 23 (2): 293-300 . doi : 10.1021/cm102922q .

• نبذة عن السيد ستانلي ويتينغهام على موقع جامعة بينغهامتون
• مقابلة السيد ستانلي ويتينغهامفي المدرسة العليا للفيزياء والكيمياء الصناعية في مدينة باريس موقع تاريخ العلوم
• م. ستانلي ويتينغهام على موقع Nobelprize.org، بما في ذلك محاضرة نوبل يوم الأحد 8 ديسمبر 2019 بعنوان " أصول بطارية الليثيوم".