أكيرا يوشينو
أكيرا يوشينو (باليابانية: 吉野彰؛ بالكانا: よしの あきら) هو كيميائي ياباني، وهو زميلٌ 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 يوشينو في 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 كيوتو كما نالَ درجة الدكتوراه في الهندسة من جامعة أوساكا في عام 2005.

المسيرة المهنيّة 

قضى أكيرا يوشينو كاملَ حياته المهنية غير الأكاديمية في شركة أساهي كاسي ، حيث أنه وبعدَ تخرجه مباشرةً مع ماجستير العلوم في عام 1972 بدأ يوشينو العمل 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  المُصنّعة للبطاريّة وهي شركة مُشتركة 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 يوشينو في عام 1981 البحث في البطاريات القابلة لإعادة الشحن باستخدامِ البولي أسيتيلين، وهو مبلمر موصل بالكهرباء اكتشفهُ هيديكي شيراكاوا الذي حصل في وقتٍ لاحقٍ (وبالضبطِ في عام 2000) على جائزة نوبل في الكيمياء لاكتشافه.

بحلول عام 1983؛ قام يوشينو بتصنيعِ بطارية قابلة لإعادة الشحن باستخدام نموذج أولي يعتمدُ على أكسيد الليثيوم والكوبالت (LiCoO ) 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  إلى الأنود أثناء الشحن كان السبب الرئيسي في تمكّنِ أكيدا يوشينو في اختراعِ بطارية أيون الليثيوم الحديثة.

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

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

اكتشفَ يوشينو أن المواد الكربونية ذات بنية بلورية معينة كانت مناسبة كمواد الأنود، فاستعملُ فعلًا إحدى المواد الكربونيّة ذات البنية البلورية المعيِنة في الجيل الأول من بطاريات أيون الليثيوم. عمل يوشينو بعد 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 يوشينو بتصميم هيكل البطارية لتوفير مساحة سطح إلكترود كبيرة وتمكين التفريغ العالي على الرغم من انخفاض الموصلية في الجهاز. بحلول عام 1986؛ وبتكليفٍ من يوشينو بدأَ 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 إن 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 

أشخاص من سويتا (أوساكا)
حائزون على جائزة نوبل في الكيمياء
حاصلون على الميدالية بنفسجية الشريط
حاصلون على وسام الثقافة
خريجو جامعة كيوتو
كهروكيميائيون
كيميائيون يابانيون
مواليد 1948
يابانيون حازوا جائزة نوبل
أكيرا يوشينو ( باليابانية : 吉野彰 ؛ بالكانا : よしの あきら ) هو كيميائي ياباني ، و هو زميلٌ في شركة أساهي كاسي وأستاذ ب جامعة مايجو . ابتكرَ أكيرا أوّل بطارية أيون الليثيوم و كانت آمنة و قابلة ل الحياة ثمّ أصبحت تُستخدم على نطاقٍ واسعٍ في ال هواتف المحمولة و أجهزة الكمبيوتر . حصلَ أكيرا على جائزة نوبل في الكيمياء في عام الحياة المُبكّرة و التعليم وُلد يوشينو في سويتا فيكانون الثاني / يناير حصلَ على شهادة البكالوريوس في العلوم عامومن ثمّ الماجستير في الهندسة التطبيقيّة عاممن جامعة كيوتو كما نالَ درجة الدكتورا ه في الهندسة من جامعة أوساكا في عام المسيرة المهنيّة قضى أكيرا يوشينو كاملَ حياة ه المهنية غير ا الأكاديمية في شركة أساهي كاسي ، حيث أن ه وبعدَ تخرج ه مباشرةً مع ماجستير العلوم في عامبدأ يوشينو العمل في تلكَ الشركة . ب حلول عام كان أكيرا قد بدأَ العمل في مختبر كاواساكي وتمّتْ ترقية ه إلى مدير تطوير المنتجات لبطاريات أيون الليثيوم في عام بعد ها بعامين ؛ عُيّن أكيرا في منصبِ مدير التطوير التقني ل شركة آل آي بي المُصنّعة للبطاريّة و هي شركة مُشتركة بين أساهي كاسي وتوشيبا . بعدَ سلسلة النجاحات هذه ؛ عيّنتهُ شركة آساهي كاسي كمديرٍ عامٍ للمختبر في عام منذُ عاموأكيرا يعمل كأستاذٍ ب جامعة مايجو . بطارية أيّون الليثيوم بدأَ يوشينو في عام البحث في البطاريات القابلة ل إعادة الشحن باستخدامِ البولي أسيتيلين ، و هو مبلمر موصل بالكهرباء اكتشفهُ هيديكي شيراكاوا الذي حصل في وقتٍ لاحقٍ ( وبالضبطِ في عامعلى جائزة نوبل في الكيمياء لاكتشاف ه . ب حلول عام قام يوشينو بتصنيعِ بطارية قابلة ل إعادة الشحن ب استخدام نموذج أولي يعتمدُ على أكسيد الليثيوم والكوبالت ( LiCoO ) الذي كان قد اكتُشف في عامب واسطة الباحث في جامعة ستانفورد جود شال ، و جون جوديناف وكويتشي ميزوشيما من جامعة أكسفورد . هذا النموذج الأولي ؛ و الذي لم تكن تحتوي فيهِ مادّة الأنود نفس ها على أي ليثيوم بينما كانت تُهاجر أيونات الليثيوم من الكاثود LiCoO إلى الأنود أثناء الشحن كان السبب الرئيسي في تمكّنِ أكيدا يوشينو في اختراعِ بطارية أيون الليثيوم الحديثة . واجهَ أكيرا عددًا من المشاكل في الوصول للنتيجة النهائية فيما يخصّ البطارية ؛ حيثُ كان للبولي أسيتيلين مثلًا كثافة حقيقية منخفضة مما يعني أن السعة الكبيرة ل الشحن تتطلب حجم بطارية كبير كما عانى من مشاكل في عدم الاستقرار ل ذٰلك تحول يوشينو إلى مادة كربونية أخرى و ب حلول عامنجحَ المخترع والباحث الياباني في تصنيع أول نموذج أولي لبطارية أيون الليثيوم و حصل على براءة اختراع . بدأَ تسويقُ بطارية أيون الليثيوم من قِبل شركة سوني في عاموشركة بطاريات إيه آند تي – و هي شركة ناشئة مشتركة الملكيّة بين كلٍ من أساهي كاسي وتوشيبا – في عام وصف يوشينو التحديات وتاريخ عملية الاختراع في فصل كتابٍ نشرهُ عام حيثُ تحدث حول الموضوع بنوعٍ من ال تفصيل . اكتشفَ يوشينو أن المواد الكربونية ذات بنية بلورية معينة كانت مناسبة ك مواد الأنود ، فاستعملُ فعلًا إحدى المواد الكربونيّة ذات البنية البلورية المعيِنة في الجيل الأول من بطاريات أيون الليثيوم . عمل يوشينو بعد ذلك على تطويرِ رقائق الألومنيوم ، الذي شكّل « طبقة التخميل » لتمكينِ الجهد العالي للخلية ب تكلفة منخفضة كما قامَ ب تطوير الغشاء الوظيفي الفاصل ، واستخدمَ جهاز معامل درجة الحرارة الإيجابي ل الحصول على مزيدٍ من السلامة و الأمن عند العمل بالبطاريّة . قام أكيرا يوشينو بتصميم هيكل البطارية ل توفير مساحة سطح إلكترود كبيرة و تمكين ال تفريغ العالي على الرغم من انخفاض الموصلية في الجهاز . ب حلول عام وبتكليفٍ من يوشينو بدأَ صُنع تصنيع مجموعة من النماذج من بطاريات أيون الليثيوم . بناءً على بيانات اختبار السلامة من تلك النماذج الأولية ؛ أصدرت وزارة النقل الأمريكية خطابًا يُفيد ب أن البطاريات كانت مختلفة عن بطاريات الليثيوم المعدنية . الجوائز جائزة التكنولوجيا الكيميائية من الجمعية الكيميائية اليابانية جائزة قسم تكنولوجيا البطارية من جمعية الكهروكيميائية جوائز إيشيمورا في الصناعة - جائزة الإنجاز الجديرة ب الاهتمام جائزة تقديريّة من وزير العلوم و الثقافة و الرياضة و العلوم و التكنولوجيا في اليابان جائزة يامازاكي - تييشي من مؤسسة الترويج لعلوم المواد و التكنولوجيا في اليابان جائزة سي آند سي من مؤسسة إن إي سي وسام معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات لتكنولوجيات البيئة و السلامة من المعهد نفس ه جائزة الطاقة العالمية جائزة تشارلز ستارك درابر جائزة اليابان جائزة المخترع الأوروبي جائزة نوبل في الكيمياء المراجع أشخاص من سويتا ( أوساكا ) حائزون على جائزة نوبل في الكيمياء حاصلون على الميدالية بنفسجية الشريط حاصلون على وسام الثقافة خريجو جامعة كيوتو كهروكيميائيون كيميائيون يابانيون مواليد يابانيون حازوا جائزة نوبل