Μετάβαση στο περιεχόμενο

Ακίρα Γιοσίνο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Ακίρα Γιοσίνο
Γενικές πληροφορίες
Όνομα στη
μητρική γλώσσα
吉野明 (Ιαπωνικά)
Γέννηση30 Ιανουαρίου 1948
Σουίτα[1][2]
Χώρα πολιτογράφησηςΙαπωνία
Εκπαίδευση και γλώσσες
Ομιλούμενες γλώσσεςΙαπωνικά
Εκπαίδευσηδιδάκτωρ φιλοσοφίας
Doktoringenieur
Doctor in Engineering
ΣπουδέςΠανεπιστήμιο του Κιότο (1966–1970)
Πανεπιστήμιο του Κιότο (1970–1972)
Πανεπιστήμιο της Οσάκα (έως 2005)[3]
Osaka Prefectural Kitano High School
Πληροφορίες ασχολίας
Ιδιότηταχημικός
μηχανικός
εφευρέτης
ερευνητής
ΕργοδότηςAsahi Kasei (από 1972)
Πανεπιστήμιο Κιούσου
Meijo University
Επηρεάστηκε απόΚενίτσι Φουκούι
Αξιώματα και βραβεύσεις
ΒραβεύσειςMedal with Purple Ribbon (2004)
Βραβείο Τσαρλς Σταρκ Ντρέιπερ (2014)
βραβείο της Ιαπωνίας (2018)
Global Energy Prize (2013)
Yamazaki-Teiichi Prize (2011)
European Inventor Award (2019)[4]
βραβείο Νόμπελ Χημείας (2019)[5]
Τάγμα του Πολιτισμού (3  Νοεμβρίου 2019)
Πρόσωπο Πολιτιστικής Αξίας (5  Νοεμβρίου 2021)
Commons page Σχετικά πολυμέσα

Ο Ακίρα Γιοσίνο (ιαπωνικά: 吉野 彰, Yoshino Akira, γεννήθηκε στις 30 Ιανουαρίου 1948) είναι Ιάπωνας χημικός. Είναι συνεργάτης της Εταιρείας Ασάχι Κασέι και καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Μέιτζο στη Ναγκόγια. Δημιούργησε την πρώτη ασφαλή, βιώσιμη για την παραγωγή Μπαταρία ιόντων λιθίου,[6] η οποία χρησιμοποιήθηκε ευρέως σε κινητά τηλέφωνα και φορητούς υπολογιστές. Το 2019 ο Γιοσίνο τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ Χημείας μαζί με τους Μ. Στάνλεϊ Γουίτινγκχαμ και Τζον Μπ. Γκούντεναου[6].

Νεαρή ηλικία και εκπαίδευση

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ο Γιοσίνο γεννήθηκε στη Σουίτα της Ιαπωνίας στις 30 Ιανουαρίου 1948.[7] Αποφοίτησε από το Λύκειο Κιτάνο στην πόλη Οσάκα (1966)[8] Πήρε πτυχίο το 1970 και μεταπτυχιακό το 1972, και τα δύο στη μηχανική από το Πανεπιστήμιο του Κιότο, και διδακτορικό δίπλωμα από το Πανεπιστήμιο της Οσάκα το 2005[9][10].

Κατά τη διάρκεια της μαθητείας του στο δημοτικό σχολείο, ένας από τους δασκάλους του, του πρότεινε να διαβάσει το βιβλίο "Η χημική ιστορία ενός κεριού" του Μάικλ Φαραντέι και αυτό προκάλεσε στον Γιοσίνο πλήθος ερωτήσεων σχετικά με τη χημεία, ένα θέμα που δεν τον ενδιέφερε πριν από την ανάγνωση του βιβλίου[11] .

Κατά τη διάρκεια των φοιτητικών του χρόνων, ο Γιοσίνο είχε παρακολουθήσει ένα μάθημα που δίδασκε ο Ιάπωνας χημικός Κενίτσι Φουκούι, ο πρώτος κάτοχος βραβείου Νόμπελ Χημείας με καταγωγή από την Ανατολική Ασία[12].

Ο Γιοσίνο πέρασε όλη τη μη ακαδημαϊκή του καριέρα στην Εταιρεία Ασάχι Κασέι[13]. Αμέσως μετά την απόκτηση του μεταπτυχιακού του το 1972, ο Γιοσίνο άρχισε να εργάζεται στην Ασάχι Κασέι. [14] Έγινε μέλος της ομάδας διερευνητικής έρευνας στην Εταιρεία Ασάχι Κασέι στις αρχές της δεκαετίας του 1970 για την εξερεύνηση νέων υλικών γενικής χρήσεως, αρχικά εξερευνώντας πρακτικές εφαρμογές για το πολυακετυλένιο, αλλά στράφηκε στον πειραματισμό της χρήσης του πολυακετυλενίου ως υλικό ανόδου μόλις η ιαπωνική βιομηχανία ηλεκτρονικών ειδών προσπάθησε να δημιουργήσει νέες ελαφριές και συμπαγείς επαναφορτιζόμενες μπαταρίες για την τροφοδοσία των κινητών συσκευών τους[11].

Ξεκίνησε να εργάζεται στο εργαστήριο του Καβασάκι το 1982 και προήχθη σε διευθυντή ανάπτυξης προϊόντων για μπαταρίες ιόντων το 1992[14]. Το 1994 έγινε διευθυντής τεχνικής ανάπτυξης για τον κατασκευαστή LIB A&T Battery Corp.,[14] μια κοινοπραξία της Ασάχι Κασέι και της Toshiba. Η Ασάχι Κασέι τον έκανε υπότροφο το 2003 και, το 2005, γενικό διευθυντή του δικού του εργαστηρίου.[14] Από το 2017, διετέλεσε καθηγητής στο πανεπιστήμιο Μέιτζο και η ιδιότητά του στην Ασάχι Κασέι μετεξελίχθηκε σε επίτιμο υπότροφο[14].

Επιστημονικά επιτεύγματα

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Ο Ακίρα Γιοσίνο

Το 1981 ο Γιοσίνο ασχολήθηκε με την έρευνα επαναφορτιζόμενων μπαταριών με τη χρήση πολυακετυλενίου[15]. Το πολυακετυλένιο είναι το ηλεκτρικά αγώγιμο πολυμερές που ανακάλυψε ο Χιντέκι Σιρακάβα, ο οποίος αργότερα (το 2000) τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ Χημείας για την ανακάλυψή του.[14].

Το 1983 ο Γιοσίνο κατασκεύασε μια πρωτότυπη επαναφορτιζόμενη μπαταρία χρησιμοποιώντας οξείδιο του λιθίου κοβαλτίου (LiCoO2) (που ανακαλύφθηκε το 1979 από τους Γκόντσαλ κ.ά. στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ,[16][17][18] και τους Τζον Γκούντεναου και Κόιτσι Μιζουσίμα στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης) ως κάθοδο και πολυακετυλένιο ως άνοδο.[14] Αυτό το πρωτότυπο, στο οποίο το ίδιο το υλικό της ανόδου δεν περιέχει λίθιο και τα ιόντα λιθίου μεταναστεύουν από την κάθοδο LiCoO2 στην άνοδο κατά τη διάρκεια της φόρτισης, ήταν ο άμεσος πρόδρομος της σύγχρονης μπαταρίας ιόντων λιθίου (LIB)[14].

Το πολυακετυλένιο είχε χαμηλή πραγματική πυκνότητα, πράγμα που σήμαινε ότι μια υψηλή χωρητικότητα απαιτούσε μεγάλο όγκο μπαταρίας, και παρουσίαζε επίσης προβλήματα αστάθειας. Εποµένως, ο Γιοσίνο επέλεξε ένα υλικό άνθρακα ως άνοδο και, το 1985, δηµιούργησε το πρώτο πρωτότυπο της µπαταρίας LIB και έλαβε το βασικό δίπλωµα ευρεσιτεχνίας[14][19][20].

Το γεγονός αυτό αποτέλεσε τη γέννηση της σημερινής μπαταρίας ιόντων λιθίου[14].

Η LIB σε αυτή τη διαμόρφωση τέθηκε στην αγορά από τη Sony το 1991 και από την A&T Battery το 1992[21]. Ο Γιοσίνο περιέγραψε τις προκλήσεις και την ιστορία της διαδικασίας εφεύρεσης σε ένα κεφάλαιο βιβλίου το 2014 [22].

Ο Γιοσίνο ανακάλυψε ότι το ανθρακούχο υλικό με συγκεκριμένη κρυσταλλική δομή ήταν κατάλληλο ως υλικό ανόδου[19][20] και αυτό ήταν το υλικό ανόδου που χρησιμοποιήθηκε στην πρώτη γενιά εμπορικών LIB. Ο Γιοσίνο ανέπτυξε τον συλλέκτη ρεύματος από φύλλο αλουμινίου[23], ο οποίος σχημάτιζε ένα στρώμα παθητικοποίησης για να επιτρέπει την υψηλή τάση του στοιχείου με χαμηλό κόστος, και ανέπτυξε τη λειτουργική μεμβράνη διαχωρισμού[24] και τη χρήση μιας διάταξης με θετικό συντελεστή θερμοκρασίας (PTC)[25] για πρόσθετη ασφάλεια[14].

Η δομή του πηνίου της LIB επινοήθηκε από τον Γιοσίνο για να παρέχει μεγάλη επιφάνεια ηλεκτροδίων και να επιτρέπει την εκφόρτιση υψηλού ρεύματος παρά τη χαμηλή αγωγιμότητα του οργανικού ηλεκτρολύτη[14].

Το 1986 ο Γιοσίνο ανέθεσε την κατασκευή μιας παρτίδας πρωτοτύπων LIB[14] Με βάση τα δεδομένα των δοκιμών ασφαλείας από αυτά τα πρωτότυπα, το Υπουργείο Μεταφορών των Ηνωμένων Πολιτειών (DOT) εξέδωσε μια επιστολή στην οποία ανέφερε ότι οι μπαταρίες ήταν διαφορετικές από τη μεταλλική μπαταρία λιθίου[26].

  • 1998 Βραβείο Χημικής Τεχνολογίας από τη Χημική Εταιρεία της Ιαπωνίας[13]
  • 1999: Βραβείο Τεχνολογίας Τμήματος Μπαταριών από την Ηλεκτροχημική Εταιρεία[13].
  • 2001: Βραβεία Ιτσιμούρα στη Βιομηχανία - Βραβείο Ευγενούς Επίτευξης[13].
  • 2003: Έπαινος για την Επιστήμη και την Τεχνολογία από τον Υπουργό Παιδείας, Πολιτισμού, Αθλητισμού, Επιστήμης και Τεχνολογίας - Βραβείο για την Επιστήμη και την Τεχνολογία, κατηγορία ανάπτυξης[13]].
  • 2004: Μετάλλιο με μωβ κορδέλα, από την κυβέρνηση της Ιαπωνίας[13].
  • 2011: Βραβείο Yamazaki-Teiichi, από το Ίδρυμα για την Προώθηση της Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών της Ιαπωνίας[27].
  • 2011: Βραβείο C&C από το Ίδρυμα NEC C&C[28].
  • 2012: Μετάλλιο IEEE για τεχνολογίες περιβάλλοντος και ασφάλειας από το IEEE[29].
  • 2013: Παγκόσμιο βραβείο ενέργειας[30]
  • 2014 : Βραβείο Τσαρλς Σταρκ Ντρέιπερ[31]
  • 2018 : Βραβείο Ιαπωνίας[32]
  • 2019 : Ευρωπαϊκό Βραβείο Εφευρέτη[33]
  • 2019 : Νόμπελ Χημείας[6]
  • 2019 : Τάγμα Πολιτισμού[34]
  1. 10.1002/ANIE.201105006.
  2. www.asahi-kasei.co.jp/asahi/jp/news/2013/pdf/ze140108.pdf.
  3. hdl.handle.net/11094/46077.
  4. www.epo.org/learning-events/european-inventor/finalists/2019/yoshino_fr.html.
  5. www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2019/press-release/. Ανακτήθηκε στις 9  Οκτωβρίου 2019.
  6. 6,0 6,1 6,2 Specia, Megan (9 October 2019). «Nobel Prize in Chemistry Honors Work on Lithium-Ion Batteries – John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham and Akira Yoshino were recognized for research that has "laid the foundation of a wireless, fossil fuel-free society."». The New York Times. https://www.nytimes.com/2019/10/09/science/nobel-prize-chemistry.html. Ανακτήθηκε στις 9 October 2019. 
  7. «経歴書» (PDF). Ανακτήθηκε στις 23 Οκτωβρίου 2019. 
  8. «ニュース | 78期吉野彰氏 ノーベル化学賞受賞 -六稜WEB» (στα Ιαπωνικά). Ανακτήθηκε στις 11 Οκτωβρίου 2019. 
  9. «Akira Yoshino: Inventing The Lithium Ion Battery». 1 Ιουνίου 2018. 
  10. Profile of Akira Yoshino and Overview of His Invention of the Lithium-ion Battery
  11. 11,0 11,1 Sawai, Tomoki (Σεπτεμβρίου 2020). «The invention of rechargeable batteries: An interview with Dr. Akira Yoshino, 2019 Nobel laureate». WIPO Magazine. 
  12. 芦原千晶 (30 Σεπτεμβρίου 2018). «<あの頃> リチウムイオン電池開発の研究者・吉野彰さん». 中日新聞. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 9 Οκτωβρίου 2019. Ανακτήθηκε στις 9 Οκτωβρίου 2019. 
  13. 13,0 13,1 13,2 13,3 13,4 13,5 «Profile of Dr. Akira Yoshino» (PDF). Asahi Kasei. Ανακτήθηκε στις 10 Οκτωβρίου 2019. 
  14. 14,00 14,01 14,02 14,03 14,04 14,05 14,06 14,07 14,08 14,09 14,10 14,11 14,12 «Profile of Akira Yoshino, Dr.Eng., and Overview of His Invention of the Lithium-ion Battery» (PDF). Asahi Kasei. Ανακτήθηκε στις 10 Οκτωβρίου 2019. 
  15. Fehrenbacher, Katie (26 April 2018). «A conversation with a lithium-ion battery pioneer». GreenBiz. https://www.greenbiz.com/article/conversation-lithium-ion-battery-pioneer. Ανακτήθηκε στις 10 October 2019. «It was over 35 years ago, in 1981, when I started my research on batteries....This research initiative started not fully focused on batteries. It started from the study on polyacetylene» 
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 19,0 19,1 https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/027552030/publication/US4668595A?q=pn%3DUS4668595
  20. 20,0 20,1 «JP 2642206». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 22 Μαρτίου 2020. Ανακτήθηκε στις 7 Ιουλίου 2011. , by USPTO PATENT FULL-TEXT AND IMAGE DATABASE
  21. Masaki Yoshio· Akiya Kozawa· Ralph J. Brodd (2009). «Introduction: Development of Lithium-Ion Batteries» (PDF). Springer. Ανακτήθηκε στις 10 Οκτωβρίου 2019. 
  22. Yoshino, Akira (2014). Lithium-Ion Batteries: Advances and Applications, chapter 1 (1st έκδοση). Elsevier. σελίδες 1–20. ISBN 978-0-444-59513-3. Ανακτήθηκε στις 9 Οκτωβρίου 2019. 
  23. «Article of Tech-On». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 22 Μαρτίου 2012. , JP 2128922, Yoshino; Akira, "Nonaqueous secondary Battery", Application date 28 May 1984, issued 2 May 1997, assigned to Asahi Kasei
  24. «JP 2642206». , Yoshino; Akira, "Battery", Application date 28 May 1989, issued 2 May 1997, assigned to Asahi Kasei
  25. «JP 3035677». , Yoshino; Akira, " Secondary battery equipped with safety element", Application date 13 September 1991, issued 25 February 2000, assigned to Asahi Kasei
  26. Lithium-ion secondary battery (Japanese) 2nd edition, chapter 2 "History of development of lithium-ion secondary battery", P27-33, Nikkan Kogyo Shimbun (1996)
  27. «MST 山崎貞一賞 – トップページ». www.mst.or.jp. 
  28. «NEC C&C Foundation». www.candc.or.jp. 
  29. The reason for the award-winning of the IEEE Medal and prize winners, John B. Goodenough and Rachid Yazami were awarded jointly.
  30. «Russia honors lithium-ion scientist». 23 Ιουνίου 2013 – μέσω Japan Times Online. 
  31. «UT Austin's John B. Goodenough Wins Engineering's Highest Honor for Pioneering Lithium-Ion Battery». 6 Ιανουαρίου 2014. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 14 Μαΐου 2016. Ανακτήθηκε στις 10 Ιουλίου 2018. 
  32. Lee, Bruce Y. «10 Lessons On How To Innovate From This Year's Japan Prize Winners». Forbes. 
  33. Office, European Patent. «Akira Yoshino (JP)». www.epo.org. 
  34. Kim, Allen (29 Οκτωβρίου 2019). «'Mario Bros.' creator Shigeru Miyamoto to be given one of Japan's highest honors». CNN. Ανακτήθηκε στις 30 Οκτωβρίου 2019. 

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]