أكيرا يوشينو

أكيرا يوشينو (باليابانية: 吉野彰؛ بالكانا: よしのあきら) هوكيميائي ياباني، وهوزميلٌ في شركة أساهي كاسي وأستاذ بجامعة مايجو. ابتكرَ أكيرا أوّل بطارية أيون الليثيوم وكانت آمنة وقابلة للحياة ثمّ أصبحت تُستخدم على نطاقٍ واسعٍ في الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر. حصلَ أكيرا على جائزة نوبل في الكيمياء في عام 2019.

الحياة المُبكّرة والتعليم

وُلد يوشينوفي سويتا في 30 كانون الثاني/يناير 1948. حصلَ على شهادة البكالوريوس في العلوم عام 1970 ومن ثمّ الماجستير في الهندسة التطبيقيّة عام 1972 من جامعة كيوتوكما نالَ درجة الدكتوراه في الهندسة من جامعة أوساكا في عام 2005.

المسيرة المهنيّة

قضى أكيرا يوشينوكاملَ حياته المهنية غير الأكاديمية في شركة أساهي كاسي (بالإنجليزية: Asahi Kasei Corp)‏، حيث أنه وبعدَ تخرجه مباشرةً مع ماجستير العلوم في عام 1972 بدأ يوشينوالعمل في تلكَ الشركة. بحلول عام 1982؛ كان أكيرا قد بدأَ العمل في مختبر كاواساكي وتمّتْ ترقيته إلى مدير تطوير المنتجات لبطاريات أيون الليثيوم في عام 1992. بعدها بعامين؛ عُيّن أكيرا في منصبِ مدير التطوير التقني لشركة آل آي بي (بالإنجليزية: LIB)‏ المُصنّعة للبطاريّة وهي شركة مُشهجرة بين أساهي كاسي وتوشيبا. بعدَ سلسلة النجاحات هذه؛ عيّنتهُ شركة آساهي كاسي كمديرٍ عامٍ للمختبر في عام 2005. منذُ عام 2017 وأكيرا يعمل كأستاذٍ بجامعة مايجو.

بطارية أيّون الليثيوم

بدأَ يوشينوفي عام 1981 البحث في البطاريات القابلة لإعادة الشحن باستخدامِ البولي أسيتيلين، وهومبلمر موصل بالكهرباء اكتشفهُ هيديكي شيراكاوا الذي حصل في وقتٍ لاحقٍ (وبالضبطِ في عام 2000) على جائزة نوبل في الكيمياء لاكتشافه.

بحلول عام 1983؛ قام يوشينوبتصنيعِ بطارية قابلة لإعادة الشحن باستخدام نموذج أولي يعتمدُ على أكسيد الليثيوم والكوبالت (LiCoO ₂) الذي كان قد اكتُشف في عام 1979 بواسطة الباحث في جامعة ستانفورد جود شال،وجون جوديناف وكويتشي ميزوشيما من جامعة أكسفورد. هذا النموذج الأولي؛ والذي لم تكن تحتوي فيهِ مادّة الأنود نفسها على أي ليثيوم بينما كانت تُهاجر أيونات الليثيوم من الكاثود LiCoO ₂ إلى الأنود أثناء الشحن كان السبب الرئيسي في تمكّنِ أكيدا يوشينوفي اختراعِ بطارية أيون الليثيوم الحديثة.

قابلَ أكيرا عددًا من المشاكل في الوصول للنتيجة النهائية فيما يخصّ البطارية؛ حيثُ كان للبولي أسيتيلين مثلًا كثافة حقيقية منخفضة مما يعني حتى السعة الكبيرة للشحن تتطلب حجم بطارية كبير كما عانى من مشاكل في عدم الاستقرار لذلك تحول يوشينوإلى مادة كربونية أخرى وبحلول عام 1985 نجحَ المخترع والباحث الياباني في تصنيع أول نموذج أولي لبطارية أيون الليثيوم وحصل على براءة اختراع.

بدأَ ترويجُ بطارية أيون الليثيوم من قِبل شركة سوني في عام 1991 وشركة بطاريات إيه آند تي – وهي شركة ناشئة مشهجرة الملكيّة بين كلٍ من أساهي كاسي وتوشيبا – في عام 1992. وصف يوشينوالتحديات وتاريخ عملية الاختراع في فصل كتابٍ نشرهُ عام 2014، حيثُ تحدث حول الموضوع بنوعٍ من التفصيل.

اكتشفَ يوشينوحتى المواد الكربونية ذات بنية بلورية معينة كانت مناسبة كمواد الأنود، فاستخدمُ عملًا إحدى المواد الكربونيّة ذات البنية البلورية المعيِنة في الجيل الأول من بطاريات أيون الليثيوم. عمل يوشينوبعد ذلك على تطويرِ رقائق الألومنيوم، الذي شكّل «طبقة التخميل» لتمكينِ الجهد العالي للخلية بتكلفة منخفضة كما قامَ بتطوير الغشاء الوظيفي الفاصل، واستخدمَ جهاز معامل درجة الحرارة الإيجابي للحصول على مزيدٍ من السلامة والأمن عند العمل بالبطاريّة.

قام أكيرا يوشينوبتصميم هيكل البطارية لتوفير مساحة سطح إلكترود كبيرة وتمكين التفريغ العالي على الرغم من انخفاض الموصلية في الجهاز. بحلول عام 1986؛ وبتكليفٍ من يوشينوبدأَ صُنع تصنيع مجموعة من النماذج من بطاريات أيون الليثيوم. بناءً على بيانات اختبار السلامة من تلك النماذج الأولية؛ أصدرت وزارة النقل الأمريكية خطابًا يُفيد بأن البطاريات كانت مختلفة عن بطاريات الليثيوم المعدنية.

الجوائز

جائزة التكنولوجيا الكيميائية من الجمعية الكيميائية اليابانية (1998)
جائزة قسم تكنولوجيا البطارية من جمعية الكهروكيميائية (1999)
جوائز إيشيمورا في الصناعة - جائزة الإنجاز الجديرة بالاهتمام (2001)
جائزة تقديريّة من وزير العلوم والثقافة والرياضة والعلوم والتكنولوجيا في اليابان (2003)
جائزة يامازاكي-تييشي من مؤسسة الترويج لعلوم المواد والتكنولوجيا في اليابان (2011)
جائزة سي آند سي من مؤسسة إذا إي سي (2011)
وسام معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات لتكنولوجيات البيئة والسلامة من المعهد نفسه (2012)
جائزة الطاقة العالمية (2013)
جائزة تشارلز ستارك درابر (2014)
جائزة اليابان (2018)
جائزة المخترع الأوروبي (2019)
جائزة نوبل في الكيمياء (2019)

المراجع

^ http://www.japanprize.jp/data/foundation/2018jpnews59_e.pdf
^ معهد موسوعة بروكهوس على الإنترنت: https://brockhaus.de/ecs/enzy/article/akira-yoshino — باسم: Akira Yoshino — تاريخ الاطلاع:تسعة أكتوبر 2017
^ https://dx.doi.org/10.1002/anie.201105006
^ https://www.asahi-kasei.co.jp/asahi/jp/news/2013/pdf/ze140108.pdf
^ https://www.epo.org/learning-events/european-inventor/finalists/2019/yoshino_fr.html
^ https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2019/press-release/ — تاريخ الاطلاع:تسعة أكتوبر 2019
↑ Specia, Megan (9 October 2019). ". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 12 أكتوبر 2019. اطلع عليه بتاريخ 09 أكتوبر 2019.
^ (PDF) https://web.archive.org/web/20141225201145/https://www.asahi-kasei.co.jp/asahi/jp/news/2013/pdf/ze140108.pdf. مؤرشف من الأصل (PDF) في 25 ديسمبر 2014. مفقود أوفارغ |title= (مساعدة)
^ "Akira Yoshino: Inventing The Lithium Ion Battery". 1 June 2018. مؤرشف من الأصل في 22 أبريل 2019.
^ Profile of Akira Yoshino and Overview of His Invention of the Lithium-ion Battery نسخة محفوظةعشرة سبتمبر 2019 على مسقط واي باك مشين.
↑ "Profile of Dr. Akira Yoshino" (PDF). Asahi Kasei. مؤرشف من الأصل (PDF) في 11 أكتوبر 2019. اطلع عليه بتاريخعشرة أكتوبر 2019.
↑ "Profile of Akira Yoshino, Dr.Eng., and Overview of His Invention of the Lithium-ion Battery" (PDF). Asahi Kasei. مؤرشف من الأصل (PDF) فيعشرة سبتمبر 2019. اطلع عليه بتاريخعشرة أكتوبر 2019.
^ Fehrenbacher, Katie (26 April 2018). "A conversation with a lithium-ion battery pioneer". GreenBiz. مؤرشف من الأصل في 26 أبريل 2018. اطلع عليه بتاريخعشرة أكتوبر 2019.
^ N. A. Godshall, I. D. Raistrick, and R. A. Huggins, Journal of the Electrochemical Society, Abstract 162, Vol. 126, p. 322C; "Thermodynamic Investigations of Ternary Lithium-Transition Metal-Oxide Systems for Lithium Batteries" (August 1979).
^ N. A. Godshall, I. D. Raistrick, and R. A. Huggins, Journal of the Electrochemical Society, Extended Abstract 162, Vol. 79-2, pp. 420-422; "Thermodynamic Investigations of Ternary Lithium-Transition Metal-Oxide Systems for Lithium Batteries" (October 1979).
^ Ned A. Godshall, "Electrochemical and Thermodynamic Investigation of Ternary Lithium -Transition Metal-Oxide Cathode Materials for Lithium Batteries: Li₂MnO₄ spinel, LiCoO₂, and LiFeO₂", Presentation at 156th Meeting of the Electrochemical Society, Los Angeles, CA, (17 October 1979).
^ Qi, Zhaoxiang; Koenig, Gary M. (2017). "Review Article: Flow battery systems with solid electroactive materials". Journal of Vacuum Science & Technology B, Nanotechnology and Microelectronics: Materials, Processing, Measurement, and Phenomena. 35 (4): 040801. doi:10.1116/1.4983210.
↑ [1] , Priority Dataعشرة May 1985, by Espacenet Patent search
↑ "JP 2642206". مؤرشف من الأصل في 11 فبراير 2017. , by USPTO PATENT FULL-TEXT AND IMAGE DATABASE
^ Masaki Yoshio, Akiya Kozawa, and Ralph J. Brodd (2009). "Introduction: Development of Lithium-Ion Batteries" (PDF). Springer. صفحة xvii. مؤرشف من الأصل (PDF) في 26 يونيو2013. اطلع عليه بتاريخعشرة أكتوبر 2019. صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
^ Yoshino, Akira (2014). (الطبعة 1). Elsevier. صفحة 1-20. ISBN . مؤرشف من الأصل في 08 ديسمبر 2019. اطلع عليه بتاريخ 09 أكتوبر 2019.
^ "Article of Tech-On". مؤرشف من الأصل في 22 مارس 2012. , JP 2128922, Yoshino; Akira, "Nonaqueous secondary Battery", Application date 28 May 1984, issued 2 May 1997, assigned to Asahi Kasei
^ "JP 2642206". مؤرشف من الأصل في 08 ديسمبر 2019. , Yoshino; Akira, "Battery", Application date 28 May 1989, issued 2 May 1997, assigned to Asahi Kasei
^ "JP 3035677". مؤرشف من الأصل في 08 ديسمبر 2019. , Yoshino; Akira, " Secondary battery equipped with safety element", Application date 13 September 1991, issued 25 February 2000, assigned to Asahi Kasei
^ Lithium-ion secondary battery (Japanese) 2nd edition, chapter2 "History of development of lithium-ion secondary battery", P27-33, Nikkan Kogyo Shimbun (1996)
^ "MST　山崎貞一賞　-　トップページ". www.mst.or.jp. مؤرشف من الأصل في 30 مارس 2012.
^ "NEC C&C Foundation". www.candc.or.jp. مؤرشف من الأصل في أربعة أبريل 2019.
^ The reason for the award-winning of the IEEE Medal and prize winners, جون جوديناف and رشيد اليزمي were awarded jointly. نسخة محفوظة 27 مارس 2020 على مسقط واي باك مشين.
^ "Russia honors lithium-ion scientist". 23 June 2013. مؤرشف من الأصل فيسبعة يناير 2019.
^ "UT Austin's John B. Goodenough Wins Engineering's Highest Honor for Pioneering Lithium-Ion Battery".ستة January 2014. مؤرشف من الأصل في 14 مايو2016. اطلع عليه بتاريخعشرة يوليو2018.
^ Lee, Bruce Y. "10 Lessons On How To Innovate From This Year's Japan Prize Winners". مؤرشف من الأصل فيعشرة يوليو2018.
^ Office, European Patent. "Akira Yoshino (JP)". www.epo.org. مؤرشف من الأصل في 30 سبتمبر 2019.