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斯坦利·惠廷厄姆

英国科学家

斯坦利·惠廷厄姆（Stanley Whittingham） ，1941年12月22日出生于英国，英国科学家，化学教授，现为纽约州立大学、宾汉姆顿大学材料研究所和材料科学与工程专业的主任。

人物经历
斯坦利·惠廷厄姆，现为纽约州立大学、宾汉姆顿大学材料研究所和材料科学与工程专业的主任。
主要成就
将电能储存在电池中是解决世界能源供应的关键因素。锂元素在电池中很有用，因为它愿意释放电子。在 1970 年代，Stanley Whittingham 开发了一种创新的锂电池阴极。它是由二硫化钛制成的，在分子水平上，二硫化钛具有可以容纳锂离子的空间。Whittingham的贡献对于锂离子电池的发展至关重要，锂离子电池用于手机和电动汽车等。
斯坦利·惠廷厄姆（Stanley Whittingham）是1972年搬到埃克森美孚的人之一。他来自斯坦福大学，在那里他的研究包括具有原子大小空间的固体材料，其中可以附着带电离子。这种现象称为插层。当离子被捕获时，材料的性质会发生变化。在埃克森美孚，斯坦利·惠廷厄姆（Stanley Whittingham）和他的同事们开始研究超导材料，包括可以插入离子的二硫化钽。他们将离子添加到二硫化钽中，并研究了其电导率如何受到影响。
正如科学中经常发生的情况一样，这个实验导致了一个意想不到的有价值的发现。事实证明，钾离子会影响二硫化钽的电导率，当斯坦利·惠廷厄姆（Stanley Whittingham）开始详细研究这种材料时，他观察到它具有非常高的能量密度。钾离子和二硫化钽之间产生的相互作用令人惊讶地富含能量，当他测量材料的电压时，它是几伏特。这比当时的许多电池都要好。斯坦利·惠廷厄姆（Stanley Whittingham）很快意识到，是时候改变轨道了，转向开发可以为未来电动汽车储存能量的新技术。然而，钽是较重的元素之一，市场上不需要装载更重的电池——所以他用钛代替了钽，钛是一种具有类似特性但更轻的元素。
锂不应该在这个故事中占有一席之地吗？嗯，这就是锂进入叙事的地方——作为斯坦利·惠廷厄姆（Stanley Whittingham）创新电池的负极。锂不是一个随机的选择;在电池中，电子应该从负极（阳极）流向正极（阴极）。因此，阳极应该包含一种容易放弃电子的材料，而锂是最愿意释放电子的元素之一。
结果是一种可在室温下工作的可充电锂电池，并且具有巨大的潜力。斯坦利·惠廷厄姆（Stanley Whittingham）前往埃克森美孚（Exxon）位于纽约的总部，谈论该项目。会议持续了大约15分钟，管理小组随后迅速做出决定：他们将利用Whittingham的发现开发一种商业上可行的电池。
第一个可充电电池的电极中有固体材料，当它们与电解质发生化学反应时，它们会分解。这破坏了电池。Whittingham锂电池的优点是锂离子储存在阴极二硫化钛的空间中。使用电池时，锂离子从阳极中的锂流向阴极中的二硫化钛。当电池充电时，锂离子再次回流。
不幸的是，开始生产电池的团队遭受了一些挫折。随着新锂电池的反复充电，锂电极上长出了薄薄的锂须。当它们到达另一个电极时，电池短路，可能导致爆炸。消防队不得不扑灭一些火灾，最后威胁要让实验室支付用于扑灭锂火的特殊化学品。
当阳极中含有纯锂的电池充电时，会形成锂晶须。这些会使电池短路并引起火灾甚至爆炸。
为了使电池更安全，在金属锂电极中添加了铝，并改变了电极之间的电解质。斯坦利·惠廷厄姆（Stanley Whittingham）于1976年宣布了他的发现，并开始为一家瑞士钟表制造商小规模生产电池，该钟表制造商希望将其用于太阳能钟表。
下一个目标是扩大可充电锂电池的规模，以便它可以为汽车提供动力。然而，石油价格在 1980 年代初急剧下跌，埃克森美孚需要削减开支。开发工作停止了，Whittingham的电池技术被授权给世界三个不同地区的三家不同的公司。
获奖记录
1971年，斯坦利·惠廷厄姆获得 ECS 电化学学会颁发的青年学者奖。
2004年，斯坦利·惠廷厄姆获得 ECS 电化学学会颁发的电池研究奖。
2019年10月9日， 约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆、吉野彰三人获得2019年诺贝尔化学奖，以表彰他们对锂离子电池方面的研究贡献。
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