Rachid Yazami

Rachid Yazami ( arabisch : رشيد اليزمي  ; * 1953) ist ein marokkanischer Wissenschaftler, Ingenieur und Erfinder. Er ist vor allem für seine entscheidende Rolle bei der Entwicklung der Graphitanode (negativer Pol) für Lithium-Ionen-Batterien und seine Forschung zu Fluorid-Ionen-Batterien bekannt. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

Yazami schloss sein Studium am Grenoble Institute of Technology im Jahr 1978 ab. Er erhielt außerdem 1985 einen Doktortitel . ^{[ 4 ]}

Yazamis Forschungsprojekt umfasste die Untersuchung von Graphit-Interkalationsverbindungen für Lithiumbatterieanwendungen . 1985 trat er dem französischen Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung (CNRS) als wissenschaftlicher Mitarbeiter bei. 1998 wurde er zum Forschungsdirektor und Professor ernannt. ^{[ 5 ] [ 2 ]}

1980 gelang es Yazami als erstem Wissenschaftler, die reversible Interkalation von Lithium in Graphit in einer elektrochemischen Zelle mit einem Polymerelektrolyten nachzuweisen . Seine Entdeckung führte schließlich zur Lithium-Graphit- Anode , die heute in kommerziellen Lithium-Ionen- Batterien eingesetzt wird – einem Produkt mit einem Marktwert von über 80 Milliarden US-Dollar. Yazami forschte auch an anderen Graphitmaterialien für Kathodenanwendungen in Lithiumbatterien, darunter Graphitoxid und Graphitfluorid . 2007 gründete er in Kalifornien ein Start-up-Unternehmen, um seine patentierten Entdeckungen, insbesondere im Bereich der Fluorid-Ionen-Batterien (FIBs), weiterzuentwickeln und zu vermarkten.

Während seiner Tätigkeit als Forschungsdirektor beim CNRS in Frankreich war Yazami von 2000 bis 2010 Gastwissenschaftler am California Institute of Technology. Dort forschte er in Kooperation mit anderen Wissenschaftlern an Elektrodenmaterialien, darunter nanostrukturierte Materialien wie Kohlenstoffnanoröhren, Nano-Silizium und Nano-Germanium-Anoden. Seine Forschung zu Kathodenmaterialien umfasste thermodynamische Studien von Phasenübergängen in lithiierten Übergangsmetalloxiden und -phosphaten. Er entwickelte außerdem eine neue elektrochemische Technik auf Basis thermodynamischer Messungen (ETM), die zur Bestimmung des Ladezustands, des Gesundheitszustands und der Sicherheit von Batterien eingesetzt werden kann. Anwendungen der Entropiemessung umfassen die Verlängerung der Batterielebensdauer durch adaptive (intelligente) Ladeprotokolle und die Verbesserung der Batteriesicherheit.

Im Jahr 2010 wurde Yazami zum Gastprofessor an der Nanyang Technological University (NTU) ernannt. 2012 wurde er auf den Cheng Tsang Man Lehrstuhl für Energietechnik an der Fakultät für Materialwissenschaft und Werkstofftechnik der NTU in Singapur berufen. Bis 2017/18 leitete er die Batterieprogramme am Energy Research Institute (ERIAN) und war Co-Leiter des Labors für Elektromobilität am TUM Create Center. Während seiner Zeit in Singapur veröffentlichte Yazami über 200 Artikel in Fachzeitschriften, Konferenzbänden und Buchkapiteln. Laut WIPO- Website ist er an fast 180 Patenten beteiligt.

Aus seinen jüngsten experimentellen Arbeiten leitete Yazami die Theorie ab, dass in einer geschlossenen wiederaufladbaren Batteriezelle (geschlossenes System), wie beispielsweise einer Lithium-Ionen-Batterie, zwei unterschiedliche Ladezustände der Batterie nicht gleichzeitig die gleichen Entropie- und Enthalpiewerte aufweisen können – eine Aussage, die als „Yazamis Batterietheorem“ bekannt ist. Das Theorem lässt sich wie folgt ausdrücken:

(∆S( _x₁ ) = ∆S(x₂ ₎ ) und (∆H( _x₁ ) = ∆H( _x₂ )) ⇔ _x₁ = x₂ _, wobei _x₁ und _x₂ zwei Ladungszustände, ∆S die Entropie und ∆H die Enthalpie darstellen. Tatsächlich etablierte Yazami ein allgemeineres (empirisches) Gesetz, das für Primär- und wiederaufladbare Batterien gilt: Der Ladezustand ist eine lineare Funktion von Entropie und Enthalpie. SOC = α + β∆S + γ∆H, wobei die Koeffizienten α, β und γ von der Zellchemie und dem Zustand der Zelle abhängen. Diese Gleichung ähnelt der freien Gibbs-Energie . Yazami entwickelte außerdem eine neue Methode auf Basis der Entropiemessung, um einen internen Kurzschluss in einer Batteriezelle frühzeitig zu erkennen und somit die Sicherheit von Batterien zu erhöhen. Ein interner Kurzschluss ist die Hauptursache für ein thermisches Durchgehen von Batterien, das zu Rauchentwicklung, Brand und Explosion führen kann. Vor Kurzem entwickelte Yazami ein neues Verfahren, das ultraschnelles Laden (UFC) von Lithium-Ionen-Batterien in 10 Minuten und weniger ermöglicht. Er nannte dieses Verfahren „nichtlineare Voltammetrie“ (NLV). UFC ist entscheidend für die rasche Einführung von Elektrofahrzeugen.

Yazami ist Mitautor von über 250 veröffentlichten Artikeln und Miterfinder von rund 160 Patenten im Bereich Lithium-Primär- und wiederaufladbarer Batterien sowie neuer Batterietechnologien auf Fluoridionenbasis. Er war Präsident der International Battery Association (IBA) und Mitglied des Internationalen Wissenschaftlichen Beirats mehrerer internationaler Konferenzen, darunter der International Meetings on Lithium Batteries (IMLB). Yazami wurde mit mehreren Forschungspreisen ausgezeichnet, darunter dem NATO-Preis „Wissenschaft für den Frieden“, zwei NASA-Preisen für technische Innovation, dem IBA-Forschungspreis und dem Preis der Hawaii Battery Conference. Er ist Gründer von CFX Battery, Inc. (heute Contour Energy Systems, Inc.), einem Start-up-Unternehmen des Caltech und des CNRS in Azusa, Kalifornien , sowie von KVI PTE LTD in Singapur. Yazami erhielt 2012 die IEEE-Medaille des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) für Umwelt- und Sicherheitstechnologien . ^{[ 6 ] [ 1 ]}

2014 wurden Rachid Yazami, John Goodenough , Yoshio Nishi und Akira Yoshino von der National Academy of Engineering mit dem Draper-Preis für ihre Pionierarbeit und die grundlegende Entwicklung der heutigen Lithium-Ionen-Batterie ausgezeichnet . Der Preis, der damals zum 25. Mal verliehen wurde, ist mit 500.000 US-Dollar dotiert. ^{[ 7 ] [ 8 ]} Im selben Jahr war Yazami Finalist des Global Energy Award (Russland, 2014). ^{[ 9 ]}

Im September 2014 wurde Rachid Yazami von Seiner Majestät dem König von Marokko zum korrespondierenden Mitglied der Hassan-II.-Akademie der Wissenschaften und Technologien von Marokko ernannt.

Yazami erhielt am Throntag, dem 30. Juli 2014, von Seiner Majestät König Mohammed VI. von Marokko die Königliche Medaille (Wissam Malaki) für intellektuelle Kompetenz. ^{[ 10 ]}

Im März 2016 wurde Rachid Yazami als Finalist mit dem Marius-Lavet-Preis für Erfinder-Ingenieure in Paris, Frankreich, ausgezeichnet.

Am 14. Juli 2016 wurde Yazami der Titel Chevalier de la Légion de la Honor de France verliehen. ^{[ 11 ]}

Im März 2017 erhielt er den Ehrenpreis der Marokkaner der Welt.

Im November 2018 wurde Yazami mit dem Takreem-Preis für wissenschaftliche und technologische Leistungen ausgezeichnet und als arabischer Wissenschaftler des Jahres geehrt. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

Im September 2019 erhielt Yazami den Arab Investor Award in der Kategorie „Grüne Anwendung“. ^{[ 14 ]}

Im Februar 2020 gewann Yazami die Mohammed bin Rashid-Medaille für wissenschaftliche Exzellenz in den Vereinigten Arabischen Emiraten. ^{[ 15 ]}

Im Jahr 2020 wurde Yazami die Stelle eines Gastprofessors an der Privatuniversität von Fes (Marokko) angeboten.

Im Jahr 2021 wurde Yazami zum Mitglied des New Energy Council von Reliance Industries Limited, Indien, ernannt.

Im Jahr 2021 wurde Yazami zum Präsidenten des Wissenschaftlichen Beirats des marokkanischen Instituts für Höhere Studien ernannt.

Im Februar 2022 wurde Yazami zur Gastwissenschaftlerin für Chemie am California Institute of Technology ernannt.

Im Dezember 2023 wurde Yazami in Hanoi zusammen mit M. Stanley Whittingham , Martin Green und Akira Yoshino mit dem VinFuture Grand Prize ausgezeichnet . ^{[ 16 ]}

Im Oktober 2019 wurde seine Miterfindung der Lithium-Ionen-Batterie mit dem Nobelpreis für Chemie 2019 ausgezeichnet . Yazami selbst ging jedoch leer aus; die Auszeichnung wurde stattdessen Stanley Whittingham , John Goodenough und Akira Yoshino verliehen. Die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften würdigte Goodenough und Whittingham für ihre Kathoden und Yoshino für den ersten funktionierenden Prototyp, ignorierte aber die Bedeutung der von Yazami erfundenen, funktionierenden Graphitanode. Da der Nobelpreis auf maximal drei Preisträger beschränkt ist, glaubt Yazami, dass das Komitee eine schwierige Entscheidung zwischen Whittingham und ihm treffen musste. Er gratulierte den drei Preisträgern dennoch. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

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