Jean-Marie Tarascon ( fr. Jean-Marie Tarascon ; nacido en 1953 , Marmande , Francia ) es un químico francés , especialista de clase mundial en química del estado sólido , ciencia de los materiales , electroquímica y sistemas de almacenamiento de energía electroquímicos ; pionero en el desarrollo de baterías de iones de litio .
Miembro de la Academia de Ciencias de Francia (2004; corresponsal desde 1999) [15] , miembro extranjero de la Royal Society of London (2014) [16] .
Jean-Marie Tarascon nació en 1953 [1] [2] en una granja familiar en las afueras de la ciudad de Marmande [3] en el departamento de Lot-et-Garonne , ubicado entre las ciudades de Burdeos y Toulouse .
Desde niño le gustaban los deportes, jugaba mucho al rugby. En la escuela eligió el español como lengua extranjera obligatoria para poder comunicarse libremente con los trabajadores de la finca en el verano. Dio la casualidad de que Jean-Marie no estudió inglés en ningún lugar durante sus estudios : las clases eran opcionales y dejó de asistir después de solo tres meses.
En la escuela secundaria, estaba mucho más interesado en la ingeniería agrícola que en la ciencia . Sin embargo, los padres insistieron en obtener una educación superior con especialización, y el futuro profesor de química Jean-Marie Tarascon ingresó a la Universidad de Burdeos I , donde recibió su educación. En 1977 recibió un título de ingeniería en ingeniería química , en 1978 una maestría en física y química , en 1981 defendió su tesis para un doctorado. en Química del Estado Sólido .
Después de recibir un Ph.D. Trabajó durante varios años en estudios de doctorado en la Universidad de Cornell ( Estado de Nueva York , EE . UU .) y realizó investigaciones sobre materiales con superconductividad a alta temperatura [4] [17] .
Desde 1982 hasta diciembre de 1994, Jean-Marie Tarascon trabajó como químico investigador en uno de los principales centros de investigación del mundo en el campo de las telecomunicaciones: Bell Laboratories y su división Bellcore (Bell Communications Research, Inc.) ( Estado de Nueva Jersey , EE . UU. ). Al principio, el área de investigación eran los materiales con superconductividad a alta temperatura , luego se llevaron a cabo desarrollos en el campo de los sistemas de almacenamiento y almacenamiento de energía [5] [7] .
Desde agosto de 1983 hasta marzo de 1989 fue investigador principal en el Departamento de Química del Estado Sólido de Bellcore. En 1988, fue ascendido al puesto de investigador líder en Bellcore. En mayo de 1989, Tarascon fue nombrado director del Grupo de almacenamiento de energía de Bellcore. Sus responsabilidades incluyeron la definición y planificación de direcciones para la investigación de baterías que finalmente condujeron al desarrollo de la primera batería de iones de litio [7] . En 1994, asumió el cargo de director científico de Bellcore.
Tarascón se casó y tuvo un hijo. En enero de 1995, debido a la crisis económica de los Estados Unidos y la reducción de la financiación de la investigación, su familia regresó a Francia . Además, él y su esposa querían criar a un hijo de acuerdo con las tradiciones francesas.
Desde enero de 1995 hasta diciembre de 2008, Jean-Marie Tarascon fue profesor de química en la Universidad Jules Verne de Picardía en Amiens y estuvo a cargo del laboratorio de síntesis y química del estado sólido LRCS (fr.) , supervisado por la universidad y el CNRS de Francia .
En 2003, el profesor Jean-Marie Tarascon fue el iniciador de la creación de la primera red de investigación europea ALISTORE-Instituto de investigación europeo (inglés) para realizar investigaciones conjuntas sobre baterías de iones de litio a nivel internacional y la dirigió hasta 2010 [11] . De 2007 a 2010 dirigió el Instituto de Química de la Universidad Jules Verne de Picardía .
Desde enero de 2009 hasta mayo de 2013, se desempeñó como Profesor Distinguido de Química en la Universidad Jules Verne de Picardía . Al mismo tiempo, en paralelo, de 2010 a 2011 , dirigió el Departamento de Energía Sostenible - Sociedad y Medio Ambiente en el College de France .
En 2011, el profesor Tarascon fundó la red francesa RS2E de investigación y tecnologías para el almacenamiento de energía electroquímica (fr.) bajo los auspicios del CNRS y la dirigió junto con Patrice Simon, profesor de ciencia de los materiales en la Universidad de Toulouse III Paul Sabatier . (fr.) [12] .
Jean-Marie Tarascon es Profesor de Química y Jefe del Departamento de Química y Energía del Estado Sólido (fr.) en el Collège de France desde junio de 2013 .
En 1978, Jean-Marie Tarascon ingresó en la escuela de posgrado de la Universidad de Burdeos [1] [2] en el Departamento de Química Física en el Laboratorio de Química del Estado Sólido , encabezado por su fundador, el profesor Paul Hagenmüller, uno de los más destacados Químicos franceses de la segunda mitad del siglo XX [18] [ 19] .
El profesor Hagenmüller, uno de los fundadores de la química del estado sólido en Europa , llevó a cabo investigaciones científicas en la intersección de la química , la física y la ciencia de los materiales , contribuyendo al mismo tiempo a su implantación en la industria y la internacionalización de la ciencia. Sus excepcionales dotes docentes han reunido a su alrededor a un equipo joven, enérgico y motivado. Además, el inicio de la actividad científica de Tarascón recayó en una época de grandes cambios -las crisis del petróleo de 1973 y 1979- 1980 dictaron a los químicos la necesidad de reducir la temperatura de síntesis de los materiales objeto de estudio, lo que condujo al desarrollo de "química blanda" a baja temperatura .
Durante los estudios de posgrado de Tarascon , el físico japonés M. Kasaya de la Universidad de Tohoku ( Sendai ) visitó el laboratorio de científicos franceses como parte de un intercambio científico sobre la química emergente de los superconductores de alta temperatura (HTSC ). Tarascon trabajó con su colega japonés durante dos años. Los dos realizaron experimentos y discutieron sus resultados, lo que condujo a muchos descubrimientos nuevos [20] [21] [22] . Durante las conversaciones en inglés, los científicos se entendían perfectamente, por lo que Tarascon creía que tenía un inglés excelente.
En su segundo año de estudio, Tarascón se interesó en el tema del magnetismo en el curso de química inorgánica , y por primera vez en sus años de estudio fue a la biblioteca para entender este fenómeno con más detalle. Como resultado, esta dirección lo fascinó tanto que al final de sus estudios decidió escribir una disertación sobre el tema de la interacción electromagnética .
En 1981, Tarascón defendió su tesis para el grado de Ph.D. en Química del Estado Sólido bajo la dirección del Prof. Paul Hagenmüller [9] [23] y su futuro sucesor Jean Etourneau, quien dirigió el laboratorio desde 1986 [18] [24] .
La carrera científica del joven científico comenzó en 1981 como becario postdoctoral en la Universidad de Cornell ( Nueva York , EE . UU .) [1] [2] [4] . Una completa sorpresa para él fue la falta de comprensión del idioma: los estadounidenses no percibieron el idioma del científico francés, y al principio tuvo que escribir información en una hoja de papel [3] . La asistencia a clases también estuvo acompañada de dificultades con el idioma para Tarascon, mientras que los estadounidenses lo consideraban un tejano por su extraño acento del suroeste. Como resultado, se vio obligado a trabajar en el laboratorio durante el día y asistir a cursos de inglés por la noche. Su primer trabajo se centró en el estudio de las propiedades electrónicas de las fases de Chevreul [25] [26] y
superconductores de alta temperatura [17] y la búsqueda de materiales para reacciones reversibles de intercalación/desintercalación de
metales alcalinos [27] .
Después de los estudios de doctorado , Tarascon continuó su actividad científica en los EE . UU. en el Laboratorio Bell , ya que se crearon condiciones especiales para el trabajo: a falta de un horario claro, uno de los empleados estaba constantemente en el laboratorio. Además, "¡nunca había visto tantos premios Nobel por metro cuadrado!". [3] .
En Bellcore, Jean-Marie Tarascon, como investigador sénior en el Departamento de Química del Estado Sólido, pasó siete años realizando investigaciones fundamentales relacionadas con los cupratos superconductores [28] , la no estequiometría del oxígeno [29] [30] , las sustituciones catiónicas [31] y magnetismo [28 ]. ] [32] .
Sin embargo, el terremoto de 1989 en Loma Prieta ( California ) puso de manifiesto la inconsistencia de las baterías de plomo-ácido utilizadas en los sistemas de telecomunicaciones : en lugar de las ocho horas de duración de la batería que se afirmaba, podían soportar sólo una hora [33] . Este incidente cambió la dirección de la investigación de Bellcore y, de la noche a la mañana, Jean-Marie Tarascon lideró un grupo científico que se ocupa de los sistemas de almacenamiento de energía electroquímica , en particular, las tecnologías de iones de litio , aún en desarrollo.
La idea de una batería de polímero de iones de litio se le ocurrió a Tarascon en 1991 en la cafetería del laboratorio Bellcore durante una conversación con Paul Warren, especialista en polímeros plásticos [3] . Dado que los dos electrodos de la batería están "bañados" en un líquido, un electrolito , ¿por qué no introducir un electrolito dentro de un polímero en el que se sellarían los dos electrodos? Cuatro años más tarde, el grupo científico de Tarascon desarrolló las primeras baterías de polímero de iones de litio . La invención de la batería sellada y que cambia de forma le dio a Tarascon una reputación mundial y resultó en 40 patentes.
Después de la propuesta en 1980 de John Goodenough y sus colegas de utilizar LiCoO 2 como cátodo en baterías de iones de litio [34] , Jean-Marie se dedicó a la investigación fundamental sobre este tema [35] . Su grupo utilizó varios métodos de síntesis de "química suave" y métodos de investigación físico-químicos para identificar los procesos que tienen lugar. Muchos resultados han permitido avanzar seriamente y eliminar las deficiencias de los materiales de electrodos propuestos para la comercialización. Por ejemplo, la creación de un electrolito líquido a base de LiPF 6 y policarbonatos cíclicos y acíclicos proporcionó buenas características electroquímicas estables al material del cátodo con estructura de espinela LiMn 2 O 4 y permitió comercializarlo debido al mayor potencial del ya utilizó LiCoO 2 [36] . El trabajo adicional en el desarrollo de baterías basadas en LiMn 2 O 4 , en particular, la mejora de los métodos de recubrimiento, condujo a la creación del proyecto de la Alianza Renault-Nissan [35] .
Al regresar a Francia en 1995 , el científico dirigió el Laboratorio de Síntesis y Química del Estado Sólido en la Universidad de Picardía Jules Verne , realizando también investigaciones en el campo de la electroquímica [37] [38] .
En 2001 J.-M. Tarascon, con la participación de Michel Armand, químico de la Universidad de Montreal , publicó un importante artículo de revisión en la prestigiosa revista científica Nature , que lo ubicaba entre los principales expertos mundiales en almacenamiento de energía y sistemas de almacenamiento: "Problems and Desafíos de las baterías de litio recargables" [39] .
En 2003, el profesor Jean-Marie Tarascon creó y dirigió hasta 2010 la primera red de investigación europea ALISTORE (inglés) , logrando reunir a los principales laboratorios europeos para realizar investigaciones colaborativas sobre baterías de iones de litio a nivel internacional [1] [11] . Las áreas de investigación de la red son materiales de electrodos y electrolitos para baterías de iones de litio y, desde 2008 , de iones de sodio [40] .
En 2008, la red ALISTORE se convirtió en un instituto de investigación europeo financieramente independiente , ALISTORE—ERI , a través de la asociación con la industria. Hoy reúne a 23 laboratorios académicos (8 países) y 18 empresas industriales que trabajan juntas para mejorar las baterías existentes y desarrollar tecnologías futuras. La red también incluye una etapa de formación académica para la próxima generación de estudiantes talentosos: un programa de dos años en ciencia de los materiales y electroquímica Erasmus Mundus, impartido en inglés en 5 universidades de 4 países europeos: la Universidad de Varsovia en Polonia , la Universidad de Toulouse III Paul Sabatier y la Universidad de Picardía Jules Verne en Francia , la Universidad de Ljubljana en Eslovenia y la Universidad Vasco de Bilbao en España . De 2010 a 2017, la red estuvo encabezada por el profesor Patrice Simon ( Francia ) y una alumna del profesor Tarascon, M. Rosa Palacin ( España ), que completó sus estudios de posdoctorado en 1997-1999 en la Universidad de Picardía Jules Verne [41] .
Tarascon aprendió mucho del sistema de trabajo de los Estados Unidos y lo introdujo en las actividades de la red. En particular, para mantener la emoción científica y el entusiasmo del personal, el jefe del grupo científico realiza “sesiones de lluvia de ideas” cada tres meses.
En 2010, la Universidad de Santa Bárbara ( California , EE.UU. ) le ofreció a Tarascon dirigir el departamento, pero tras pasar unas semanas allí, se dio cuenta de que todo había cambiado: “Todos los investigadores tienen sus propias startups, nunca suceden en el laboratorio, y ya no quiero compartir tus ideas con nadie” [3] . Sin embargo, de vuelta en Francia, comienza a prepararse para la mudanza y la comenta con su amigo Ronan Stephan, director general de Investigación e Innovación del Ministerio de Educación y expresidente de la Universidad Tecnológica de Compiègne . En consecuencia, la ministra de Educación Superior e Investigación de Francia, Valérie Pécresse, propuso al científico el proyecto de la red francesa de investigación y tecnologías para sistemas de almacenamiento de energía electroquímica RS2E (fr.) . El investigador prefirió Picardía a California : el día anterior a la fecha de salida programada, Tarascon llamó a la Universidad de Santa Bárbara y anunció que no vendría.
Dado que, según Tarascon, “la innovación viene solo de la discusión y la colaboración”, la red francesa RS2E (fr.) , creada en 2011, reúne a 17 laboratorios académicos, 3 centros de investigación y 15 socios industriales [1] [33] .
La investigación del profesor Tarascon es una fuente de comprensión de los mecanismos de las reacciones de intercalación/desintercalación de metales alcalinos , la síntesis de nuevos materiales de electrodos y electrolitos , y el desarrollo de baterías de iones de litio más eficientes . Él cree en la investigación interdisciplinaria: “No hay ningún Grial por descubrir. Sólo tenemos que mejorar lo que tenemos". El profesor Jean-Marie Tarascona tiene como objetivo resolver uno de los desafíos tecnológicos más difíciles: inventar nuevas formas de almacenar energía, más eficientes, seguras y respetuosas con el medio ambiente para la gestión prudente de los recursos energéticos del planeta. Entonces, en noviembre de 2017, RS2E (fr.) creó el primer prototipo de la batería de iones de sodio "18650" , que no es inferior en rendimiento a sus contrapartes de iones de litio [33] .
El equipo científico del departamento "Química del estado sólido y la energía" (fr.) Profesor Jean-Marie Tarascon en el College de France está formado por más de 20 científicos de más de 9 países del mundo. El área de investigación del grupo son los materiales para dispositivos de almacenamiento y conversión de energía. Los intereses científicos actuales están relacionados con: baterías de iones de litio , en particular fases ricas en litio para materiales de cátodo, compuestos de polianiones y conductores iónicos. El grupo también está especializado en la creación de prototipos de baterías de sodio y en el estudio de problemas de baterías metal-aire y electrocatálisis.
El profesor Jean-Marie Tarascon fue miembro de los consejos editoriales de las revistas "Journal of Solid State Ionics", "Journal of European", "Solid State Electrochemistry", "Journal of Materials Chemistry", "Journal of Solid State Sciences" [ 1] . Actualmente colabora con Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, Journal of Energy & Environment Science y Chemistry of Materials.
El profesor Jean-Marie Tarascon fue elegido miembro de muchas comunidades científicas nacionales y extranjeras, consejos consultivos y editoriales, consejos científicos de empresas industriales. Desde 2006, es miembro del Grupo Asesor de Expertos Europeos en Nanotecnología , Materiales y Tecnologías de Fabricación (NMP); desde 2008 - miembro del Consejo Científico para la creación de un nuevo sincrotrón francés "SOLEIL" y miembro del consejo asesor del instituto de investigación CIC Energigune de España ; desde 2009 es miembro del consejo asesor de tres divisiones del EFRC Energy Research Center en EE.UU. Como consultor científico, el profesor Tarascon participa en las actividades de varios socios industriales: Renault , Wildcat, Solvionics, Arkema, así como la escuela superior de ingeniería IFP School.
El profesor Jean-Marie Tarascon desarrolló las bases del acreditado curso de maestría Erasmus Mundus "Materiales para el almacenamiento y la conversión de energía" de la red ALISTORE-ERI (inglés) [11] y también dictó conferencias en el College de France sobre los temas "Química de materiales y energía. Ejemplos y el futuro de la ciencia millennial" ( 2010 , 2014 ), "Energía: almacenamiento electroquímico y desarrollo sostenible " ( 2010 ) [35] [42] .
El profesor Jean-Marie Tarascon es el inventor de más de 85 innovaciones patentadas (a partir de 2017 ), de las cuales más de 20 se han licenciado a empresas internacionales y 7 se han comercializado; autor de casi 700 publicaciones y coautor de 2 libros [1] [14] .
Como parte de sus actividades gerenciales, el profesor Tarascon ha supervisado numerosos equipos de investigación, actualmente lidera un equipo de investigación de 150 personas.
Desde su regreso a Francia en 1995, ha supervisado más de 60 estudiantes de doctorado en su carrera docente y ha supervisado 45 tesis doctorales . .
La actividad científica del profesor Jean Marie Tarascon en el desarrollo de sistemas electroquímicos de almacenamiento de energía ha estado marcada por numerosos premios y medallas nacionales y extranjeras de prestigio [1] [2] :
Premio a la excelencia de Bellcore ( 1987 ), Premio del presidente de Bellcore ( 1993 ), Premio a la tecnología de batería plástica de iones de litio del año ( 1994 ).
Premio "I+D 100" por el desarrollo de baterías recargables LiMn 2 O 4 /C ( 1994 ), premio "Popular Mechanics" y premio "I+D 100" por el desarrollo de baterías de plástico Li-ion ( 1995 ).
Premios de la Asociación Internacional de Materiales para Baterías "Premio a la Investigación IBA" (ing.) ( 1995 ) por logros destacados en el campo de la conversión y el almacenamiento de energía electroquímica - para baterías de iones de litio LiMn 2 O 4 /C ( 1995 ) y " Premio IBA Yeager" (ing . .) ( 2015 ) por contribuciones sobresalientes a la ciencia de la conversión y el almacenamiento de energía electroquímica.
Premio de la revista Electrochemical Society en el campo de la tecnología de baterías ( 1997 ), premio de patente Thomas Alva Edison ( 2001 ).
Premio "Prix du rayonnement Français" en la nominación "Ciencias matemáticas y físicas " por la difusión de la influencia francesa en el mundo ( 2004 ).
Premio "ISI" del Instituto Internacional de Estadística en la nominación "15 científicos destacados de Francia, los más citados en los últimos 20 años" ( 2004 ).
Premio de Materiales Japoneses del Instituto Nacional de Ciencia de Materiales NIMS de Japón ( 2010 ).
El "Premio ENI" en la nominación "Protección del Medio Ambiente" es un análogo del "Premio Nobel de Investigación en Energía" ( 2011 ) [43]
Premio "Prix Pierre SÜE" de la Sociedad Química Francesa (fr.) ( 2011 ) [23] por su contribución al desarrollo de la electroquímica, de gran importancia práctica para la industria ( 2011 ).
Premio de Investigación IALB de la Asociación Internacional de Baterías de Litio ( 2013 ).
Premio Centenario de la Royal Society of Chemistry por contribuciones sobresalientes al desarrollo y la comprensión de la naturaleza de nuevos conductores iónicos y materiales de electrodos para baterías de iones de litio (2015) [10] .
Premio Catalan-Sabatier de la Real Sociedad Española ( 2016 ) .
Premio Eric y Sheila Samson Israel (uno de los dos ganadores) [44] por investigación pionera en combustibles alternativos para el transporte ( 2017 ).
Premio Balzán (2020).
Medalla Volta ( 2002 ); Medalla de Oro de la Universidad de Picardía Jules Verne ( 2008 ); Caballero de la Orden de la Legión de Honor ( 2009 ); Medalla del Centro Nacional de Innovación de Francia ( 2017 ).
Títulos honorarios: Miembro Correspondiente de la Academia Francesa de Ciencias ( 1999 ), Miembro de la Academia de Artes, Ciencias y Humanidades (inglés) ( 2001 ), Elegido al Salón de la Fama de los Inventores Honorarios de Nueva Jersey ( 2001 ), Miembro de la Instituto de la Universidad de Francia (Francés) ( 2002 ), miembro de la Academia de Ciencias de Francia ( 2004 ), miembro extranjero de la Royal Society of Chemistry ( 2014 ).
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