린덴 아처

Lynden Archer
린덴 아처
Lynden Archer UCDavis.jpg
교육스탠포드 대학교 (PhD, 1993; MS, 1990)
남부 캘리포니아 대학교 (BS, 1989년)
수상국립아카데미 공학부 회원(2018)
미국물리학회 회원(2007)
과학 경력
필드화학공학
기관코넬 대학교

린 A. Archer는 화학 엔지니어인 Joseph Silbert Dean of Engineering, David Croll Energy Systems Institute 이사, 그리고 코넬 대학교 화학공학 교수다.2007년 미국물리학회 회원이 되었고, 2018년 미국 공과대학에 당선되었다.Archer의 연구는 폴리머와 하이브리드 재료를 다루고 에너지 저장 기술에서 응용 분야를 찾아낸다.그의 h-index는 구글 스콜라(Google Scholar)가 92를 기록했다.[1]

교육

아처는 가이아나에서 태어나고 자랐으며 고등학교에서 도자기 엔지니어가 되고 싶었다.[2]1986년 남가주대학으로부터 최초의 국제공로 장학금 중 하나를 받았고,[3] 학부생으로서 1학기에 폴리머와 함께 일하기로 결심했다.[4]

1989년에 Archer는 남캘리포니아대학 화학공학(폴리머과학) 학사학위를 받았다.그는 1990년과 1993년에 각각 스탠포드 대학에서 화학공학 석사학위와 박사학위를 받았다.[5][6]이후 아처는 1994년 AT&T 벨 연구소에서 박사 후 기술직원으로 일했다.[7]

경력

아처는 제임스 A이다.친구 가족 저명한 코넬 대학교 화학 및 생체 분자 공학 교수그는 2000년에 코넬의 교수진에 입사했다.[8]아처는 윌리엄 C를 역임했다.후이 소장은 2010년부터 2016년까지 코넬 대학교의 스미스 화학 및 생체 분자 공학 학부장을 역임했다.[9][5]코넬에 입사하기 전, Archer는 1994-1999년 텍사스 A&M 대학의 화학공학 교수였다.[10]

아처는 코넬 에너지 시스템 연구소의 데이비드 크롤 이사다.[11][12]Archer는 2008년부터 KAUST-Cornell 에너지 및 지속가능성 센터의 공동 책임자로 재직하고 있다.[8]코넬 나노소재공학기술센터(CNET)의 공동 소장도 맡고 있다.[13]Archer는 2012년 NSF-IGERT 그린 산업 대학원 펠로우십 프로그램이 주최한 재생 에너지 및 지속 가능한 에너지 기술 워크숍에서 발표하였다.[14][15][16]

2020년 6월 8일, 코넬은 아처가 2020년 7월 1일부터 5년 임기 동안 조셉 실버트 엔지니어링 학장으로 임명되었다고 발표했다.[17][18]Archer는 그의 직계 전임자 Lance Collins에 이어 두 번째로 이 직책을 맡은 흑인이다.

Archer는 Carbon XPrize의 자문위원이다.[19][20]그는 또한 그린 에너지 환경 편집위원에도 올라 있다.[21]

2011년 코넬대 생명공학과 메이닉스쿨에 근무하는 아처와 부인 시바운 아처(Sivaun Archer)는 코넬기술허가센터(Center for Technology Licensing)로부터 허가받은 나노스케일 유기복합소재(NOHMs) 연구를 바탕으로 이 기술회사 노엠스 테크놀로지를 공동 설립했다.[22][23]노엠스테크놀로지스는 2015년 C&EN의 10대 '관전할 스타트업' 중 하나로 선정돼 2단계 중소기업혁신연구단계를 부여받았다.[24]

Archer는 NPR과 WBUR가 2016년에 제작한 Here and Now 프로그램에서 프로파일링되었다.[25]사이언티픽 아메리칸은 아처의 2016년 세계 10대 '세상 변화 아이디어' 중 이산화탄소를 포획한 전기화학 전지 개발을 꼽았다.[22][26][27]

2018년 아처는 나노입자-폴리머 혼성 소재와 전기화학 에너지 저장 기술의 발전을 위해 미국 공학 아카데미에 회원으로 선출되었다.

리서치

Archer의 연구는 폴리머와 유기농 복합 재료의 운송 특성뿐만 아니라 에너지 저장 및 탄소 포획 기술 적용에 초점을 맞추고 있다.[5][8]그의 연구는 몇 가지 다른 배터리 부품에 걸쳐 있다.

전해질

Archer는 액체 전해질에 특정 할로겐화 염을 첨가하면 리튬 배터리 양극에 나노 구조화된 표면 코팅이 생성되어 배터리 셀 내에서 성장하는 덴드리트 구조물의 개발을 방해하고 일반적으로 성능 저하와 과열을 초래한다는 사실을 발견했다.[28]이 연구는 밀도 기능 이론과 연속체 역학을 이용하여 금속 전기분해를 모델링하여 수행되었다.

아처 일행은 탄산염에 기반한 전해액에 주석을 첨가함으로써 양극을 보호하고 덴드라이트의 형성을 방지하면서도 전기적으로 활성 상태를 유지하는 나노미터 두께 인터페이스의 순간적인 형성을 관찰했다.[29]리튬은 첨가된 주석과 빠르게 합금할 수 있어 재충전 시 리튬 증착이 더욱 균일해진다.그 결과 주석 인터페이스가 있는 리튬 양극은 보호 인터페이스가 없는 55시간이 아닌 3mA/cm에서2 배터리 수명주기가 500시간 이상이었다.주석에는 최소한의 전문 장비와 가공이 필요하다.저렴한 나트륨 양극에서는 배터리 수명이 10시간 미만에서 1,700시간 이상으로 향상될 수 있다.

아처가 조사한 배터리의 덴드라이트 성장을 막는 또 다른 방법은 액체 전해액에 대형 폴리머를 첨가하는 것이다.액체의 일관성이 변화된다: 그것은 점탄성이 되어 전기 합성을 억제하고 따라서 덴드라이트 형성을 가능하게 하는 패턴의 흐름을 방지한다.[30]아처는 또 전해질과 전극의 접촉을 개선할 수 있는 전기화학세포 내부의 기존 액체 전해질의 중합도 조사했다.[31]

막

아처가 조사한 덴드라이트 성장을 억제하는 또 다른 방법은 다공성 나노구조막의 결합으로 리튬 전극에 표면 하부 구조가 형성되는 것을 막는 것이다.[32][33]주요 나노스케일 유기혼합물질(NOhMs)은 폴리에틸렌산화물을 실리카에 접목한 뒤 폴리프로필렌산화물과 교차 연동해 튼튼하고 다공성 막을 만들었다.중간 다공성은 액체 전해질이 흐르지만 덴드라이트가 통과하지 못하게 한다.그러한 막의 결합은 배터리 설계에 큰 변화를 요구하지 않는다.Archer의 연구팀은 이러한 다공성 전해질이 이온이 양극과 음극 사이를 이동하는 경로를 효과적으로 연장시켜 양극의 수명을 증가시킨다는 것을 발견했다.[34]또한 다공성 폴리머 막은 금속보다 부드럽지만, 그럼에도 불구하고 토르투오스 나노구조로 인해 수지상 성장을 억제하는 효과적인 분리막 역할을 할 수 있다.

Archer는 배터리의 분리막으로 음이온을 테더링하는 것이 어떻게 반응 금속을 전극으로 사용하는 전기화학 세포를 안정화시킬 수 있는지 조사했다.금속 전극의 전기장이 감소하여 더 높은 전류에서도 배터리 재충전 시 안정성을 높이며, 일반적으로 이온 이동으로 인해 고갈 지대가 형성되며, 이는 다시 덴드라이트 성장을 시작한다.이 고갈 구역은 영구적으로 막에 음이온을 테더링하여 중화시킬 수 있으며, 이것은 궁극적으로 배터리 고장을 방지한다.리튬배터리는 물론 나트륨이나 알루미늄으로 만든 배터리에도 적용할 수 있다.[35]

양극

아처는 배터리에 사용될 리튬의 대체 물질을 탐구하는 과정에서 전하를 방지하는 산화알루미늄 층의 형성을 막기 위해 알루미늄 필름을 처리하는 방법을 발견했다.[36]알루미늄은 염화물이온을 함유한 이온액과 질소를 함유한 작은 유기화합물로 코팅돼 있다.이 처리법은 기존의 산화알루미늄을 부식시켜 추가적인 산화물의 형성을 방지한다.

아처의 연구는 그래핀에 아연을 재배하여 상피성 아연 양극 배터리를 만드는 방법을 밝혀냈다. 그래핀은 아연이 전기화학적 불활성성으로 인해 매우 안정적이고 고밀도 에너지 저장장치를 가역적으로 만들어낸다.[37][38]

아처는 이산화탄소를 흡수하고 전기를 생산할 수 있는 전기화학세포를 연구했다.[39][22]이 장치들은 알루미늄 호일 양극, 이산화탄소와 산소가 통과할 수 있는 다공성 및 전기 전도성 음극, 분자가 확산할 수 있는 양극과 음극을 연결하는 액체 전해질로 구성되어 있다.실험에서, 그러한 전기 화학 세포는 포획된 탄소 1g당 13암페어 시간을 생성하여 이산화탄소를 산화알루미늄으로 변환시켰고, 이것은 옥살산으로 변환될 수 있다.

명예

참조

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외부 링크