Khalil Amine (nacido en 1962) es un científico de materiales en el Laboratorio Nacional Argonne en las afueras de Chicago , Illinois. Amine es miembro distinguido de Argonne [1] y líder del grupo de Tecnología Avanzada de Baterías de Litio en el Laboratorio Nacional de Argonne del Departamento de Energía de EE. UU . Su equipo se centra [2] en la investigación y el desarrollo de sistemas de baterías avanzados con aplicaciones en HEV, PHEV y EV. Amine es profesora adjunta en la Universidad de Stanford [3] y en la Universidad Imam Abdulrahman Bin Faisal . [4]
Khalil Amine | |
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Nació | |
alma mater | Universidad de Burdeos |
Organización | Argonne National Laboratory , Universidad de Stanford , Imam Abdulrahman Bin Faisal University |
Conocido por | desarrollo de materiales de batería avanzados, específicamente cátodos NMC de litio-aire , litio-azufre y gradiente |
Sitio web | https://www.anl.gov/profile/khalil-amine |
Amine es conocido como el co-inventor de NMC , una tecnología de cátodos con licencia y producida en masa por fabricantes como BASF y Toda . Amine también ha publicado más de 586 artículos revisados por pares [5] sobre el terreno, que han sido citados casi 50.000 veces. Por sus contribuciones, Amine recibió el premio Global Energy Prize en 2019 y el premio Top Worldwide 50 Research Leader de Scientific American en 2003. [6]
Amine ha asesorado [7] al Consejo Nacional de Investigación de la Academia Nacional de Ciencias sobre tecnología relacionada con baterías. Es miembro [8] de la Sociedad Electroquímica . Amine es presidente [9] de la Asociación de Baterías de Litio Automotriz [10] y fundador de la conferencia global de Baterías de Litio Avanzadas para Aplicaciones Automotrices (ABAA).
Educación y carrera temprana
Amine tiene [4] un Ph.D. en ciencia de materiales y una maestría en química. Recibió ambos títulos [4] de la Universidad de Burdeos en Francia. Después de completar su doctorado en 1989, Amine realizó sus estudios posdoctorales en la Katholieke Universiteit Leuven en Bélgica. Tras mudarse a Japón a principios de la década de 1990, [4] Amine ocupó varios puestos en Japan Storage Battery Company, el Instituto Nacional de Investigación de Osaka y la Universidad de Kyoto , antes de trasladarse al Laboratorio Nacional Argonne en 1998. Amine se ha desempeñado como profesor visitante o adjunto en varias de las principales universidades de investigación de todo el mundo, incluyendo [4] Universidad de Hong Kong de Ciencia y Tecnología , Universidad rey Abdulaziz , Universidad de Hanyang , y la Universidad de Pekín .
Investigar
Materiales del cátodo de la batería de iones de litio
Amine ha estado desarrollando materiales de cátodos para baterías de iones de litio desde que trabajó en Japan Battery Storage en Kyoto , Japón. En 1996, Amine formó parte de un equipo en Japan Battery Storage que desarrolló [11] LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 , un cátodo a menudo llamado 'espinela 5V'. Cuando se combina con un ánodo de grafito , se puede realizar una celda con alta densidad de energía. .
En el Laboratorio Nacional Argonne en 2005, Amine, Michael M. Thackeray, Jaekook Kim y Christopher Johnson informaron sobre la invención de la tecnología de cátodo LiNixCoyMnzO2 (NMC), ahora ampliamente utilizada en electrónica de consumo y vehículos eléctricos. [12] La tecnología NMC se ha incorporado en varios tipos de baterías en todo el mundo, incluidas las que alimentan los Chevy Volt y Bolt de GM. [13] [14] [15] [16] [17]
En colaboración con la Universidad de Hanyang , Amine formó parte de un equipo que creó un cátodo de concentración de gradiente completo (FCG). [18] El cátodo es una versión avanzada de la tecnología de cátodo NMC y tiene múltiples composiciones [19] en cada partícula para aumentar tanto la energía como la estabilidad a alto voltaje. [18]
Cátodos de conversión
Baterías de litio-aire basadas en superóxido
Amine, en asociación con investigadores de la Universidad de Hanyang , la Universidad de Louisville , la Universidad de Utah y la Universidad de Illinois en Chicago, informó [20] un sistema de batería de tipo aire-litio basado en superóxido que podría, en teoría, entregar tres veces más baterías de iones de litio actuales de energía. [21] En contraste con los sistemas basados en aire más comúnmente estudiados, el nuevo descubrimiento se basa en un sistema de oxígeno cerrado. Dado que no necesita acceso a aire (oxígeno), se prevé una simplificación significativa del sistema de purificación y almacenamiento. El sistema almacena energía en el par que va del anión superóxido (O 2 - ) al anión peróxido (O 2 -2 ). La reacción neta es (LiO 2 + Li –-> Li 2 O 2 ). [22]
Litio-azufre servicio de enlace
Un problema de larga data que socava el rendimiento de las baterías de litio y azufre es el transporte de polisulfuro, un fenómeno por el cual los compuestos de litio y azufre se disuelven del cátodo parcialmente descargado en el electrolito. Amine formó parte del equipo de investigación de la Universidad de Maryland que [23] superó el efecto lanzadera al agregar [24] selenio como dopante al sistema. Cuando se hizo en asociación con un electrolito fluorado, se observó una reducción significativa en el transporte de aniones sulfuro al lado del ánodo de la celda.
Honores y premios
- Premio Global de Energía, 2019 [25]
- Premio a la investigación sobre baterías de la Sociedad Electroquímica, 2019 [26]
- Premio de la coalición internacional para el almacenamiento de energía y la innovación, 2019
- Premio Elsevier Energy Storage Material Journal, Shenzhen, octubre de 2018 [27]
- Investigador altamente citado en 2017, [28] 2018 [29] y 2019 [30] por Clarivate Analytics
- Nombrado uno de los autores más citados en almacenamiento de energía entre 1998 y 2008 por ScienceWatch [31]
- Premio NAATBatt Lifetime Achievement Award, 2017 [32]
- Premio al Científico Sobresaliente del Departamento de Energía de EE. UU., 2013
- Premio de la Asociación Internacional de Baterías (2010)
- Premio a la tecnología de baterías de la Sociedad Electroquímica, 2010 [33]
- Premio Laboratorio Federal de EE. UU. A la Excelencia en Transferencia de Tecnología (2009)
- Premio al Desempeño Distinguido de la Junta de Gobernadores de la Universidad de Chicago, 2008 [34]
- Premio Scientific American Top Worldwide 50 Research Leader, 2003 [6]
Membresías y servicio
- Formó parte de la junta [35] del Comité sobre el ahorro de combustible de los vehículos ligeros del Consejo Nacional de Investigación de la Academia Nacional de Ciencias.
- Miembro de la Sociedad de Electroquímica, 2017 [8]
- Miembro del [36] Instituto de Estudios Avanzados de Hong Kong Hong Kong
- Miembro de la American Ceramic Society
- Miembro de la Material Research Society
- Miembro de la American Chemical Society
- Presidente de la Reunión internacional sobre baterías de litio [37]
- Editor asociado de Nano Energy Journal [38]
- Fundó la Conferencia Internacional sobre Baterías de Litio Avanzadas para Aplicaciones Automotrices (ABAA) [10] y presidió la conferencia de 2009 a 2012
- Presidente de la asociación IMLB
Seleccionar patentes
- Patente de EE. UU. US6420069B2, [11] electrodo positivo para batería de litio
- Patente de EE. UU. US7468223B2, [19] electrodos de óxido de metal de litio para pilas y baterías de litio
- US8591774B2, [22] Métodos para preparar materiales para baterías de iones de litio
- Patente de EE. UU. US9593413B2, [39] Materiales compuestos para aplicaciones de batería
Referencias
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