Twórcy akumulatora litowo-jonowego otrzymali nagrodę Nobla

Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 2019 roku otrzymali John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham i Akira Yoshino za rozwój baterii litowo-jonowych, z których wszyscy korzystamy w naszych smartfonach.

John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham i Akira Yoshino

John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham i Akira Yoshino

Komitet Noblowski w Sztokholmie ogłosił, że trzej laureaci podzielą się po równo nagrodą w wysokości 9 milionów koron szwedzkich (ok. 830 tys euro). M. Stanley Whittingham, John Goodenoughai Akira Yoshino – wszyscy przyczynili się do rozwoju najbardziej popularnej obecnie przenośnej energii w postaci baterii litowo-jonowej.

Gdybyś musiał włożyć kilka baterii AA (tzw. paluszków) do swojego smartfona każdego ranka, abyś mógł sprawdzić pocztę, przeglądać Instagrama i pisać do znajomych na Messengerze, istnieje szansa, że ​​rewolucja mobilna nigdy by nie miała miejsca. Na szczęście wynaleziono akumulator litowo-jonowy – projekt trwający dziesięciolecia, za który trzech mężczyzn właśnie otrzymało Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii.

Bez nich (i oczywiście tych, z którymi pracowali i tych, którzy wcześniej mieli wpływ na rozwój projektu) bylibyśmy przywiązani do jeszcze bardziej marnotrawczych i stacjonarnych źródeł energii.


Może Cię zainteresować poniższa aplikacja mobilna:

Wymyślaj i twórz z aplikacją mobilną „Concepts”

Akumulatory kwasowo-ołowiowe były używane od prawie wieku, zanim ludzie naprawdę zaczęli myśleć o przeniesieniu rzeczy na wyższy poziom dzięki litowi – lekkiemu metalowi o pożądanych właściwościach elektrycznych. Ale lit jest również bardzo reaktywny z powietrzem i wodą, co sprawia, że ​​znalezienie odpowiednich substancji do sparowania go jest trudne.

Eksperymenty z lat 50. i 60. położyły podwaliny pod bardziej ukierunkowane badania, w szczególności Whittinghama. On i jego współpracownik Fred Gamble wykazali w 1976 roku, że jony litu, po oddaniu elektronów w celu wytworzenia ładunku, idealnie pasują do siatki disiarczku tytanu – gdzie cierpliwie siedzą (w swoich „lukach van der Waalsa”), dopóki elektron nie zostanie dostarczony podczas ładowania . Niestety w tym projekcie zastosowano również anodę litową, która może być wysoce reaktywna (czyli łatwopalna), jeśli zostanie wygięta lub zgnieciona.

Ogniwo litowo-jonowe (Nobel z Chemii 2019)

Ogniwo litowo-jonowe (Nobel z Chemii 2019)

John Goodenough i jego zespół wkrótce opracowali lepszy materiał katodowy (w którym spoczywały jony litu) o znacznie wyższym potencjale – można było pobrać więcej mocy, otwierając nowe możliwości zastosowań. To, w połączeniu z faktem, że metaliczne anody litowe mogą być bardzo reaktywne (mogą być łatwopalne), jeśli zostaną zgięte lub zmiażdżone, doprowadziły do ​​wzmożonych badań nad zapewnieniem bezpieczeństwa i przydatności baterii.

W 1985 roku badania przeprowadzone przez Akirę Yoshino doprowadziły do ​​odkrycia kilku materiałów (których nazwy nic nie znaczą dla nikogo bez odpowiedniej wiedzy), które mogłyby również działać, a jednocześnie być fizycznie uszkodzone i nie powodować żadnych poważnych problemów.

Od tego czasu wprowadzono wiele ulepszeń, ale podwaliny tej technologii zostały opracowane przez wyżej wymienione zespoły. Wkrótce po tym, jak wykazano, że baterie litowo-jonowe są bezpieczne, pojemne i można je ładować setki razy, zastosowano je w laptopach, urządzeniach medycznych i ostatecznie telefonach komórkowych (smartfonach). Dzisiaj, po trzech kolejnych dekadach udoskonaleń, akumulatory litowe zastępują teraz benzynę jako preferowany nośnik energii do transportu ludzi.

Trzej uczeni, których prace najsilniej rozwinęły tę technologię od teorii do rzeczywistości komercyjnej, otrzymali równe udziały w tegorocznej Nagrody Nobla w dziedzinie chemii, z których każdy zabrał do domu jedną trzecią miliona, a co ważniejsze, wyróżnienie za bycie uznanym w historii technologii mobilnych.

Nobliści z dziedziny chemii (2010-2019)

źródło: TechCrunch via Fundacja Nobla

Obserwuj

Łukasz Majchrzyk

redaktor mobiRANK.pl
Od 2005 roku zajmuję się komunikacją internetową i e-marketingiem, jestem pasjonatem urządzeń mobilnych oraz nowych technologii – i nie waham się ich używać.
Łukasz Majchrzyk
Obserwuj