Nobelova nagrada za kemiju 2019. pokreće današnju elektroniku

Što je zajedničko mobitelima, laptopima, elektročnim vozilima? Svi danas koriste litij-ionske baterije, čiji su izumitelji nagrađeni ove godine za rezultat iz područja kemije. Razvoj litij-ionske tehnologije postavio je temelje za mobilniji život i uvelike nam pomogao u povezivanju svijeta.

Kao što je opisano u priopćenju za javnost koje su objavile Laureate, temelj litij-ionske baterije postavljen je tijekom naftne krize u 1970-ima. Tada je Stanley Whittingham radio na razvoju metoda koje bi mogle rezultirati energetskim tehnologijama bez goriva. Započeo je s istraživanjem superprevodnika i otkrio izuzetno energetski bogat materijal, koji je potom koristio za stvaranje inovativnog katoda u litij-bateriji. Nastao je od titanovog disulfida koji na molekularnoj razini ima prostore u kojima se mogu smjestiti – interkalirati – litijevi ioni.

Anoda baterije bila je dijelom izrađena od metalnog litija, koji ima snažan pogon za oslobađanje elektrona. Rezultat je bila baterija koja je doslovno imala veliki potencijal, nešto više od dva volta. Međutim, metalni litij je reaktivan i baterija je bila previše eksplozivna da bi bila održiva.

John Goodenough je predvidio da će katoda imati još veći potencijal ako se napravi korištenjem metalnog oksida umjesto metalnog sulfida. Nakon metodičkog pretraživanja, 1980. uspio je pokazati da kobaltov oksid s interkaliranim litijevim ionima može proizvesti čak četiri volta – što je bio važan proboj i doveo bi do mnogo snažnijih baterija.

S Goodenough-ovom katodom Akira Yoshino nastavo je 1985. godine stvorivši prvu komercijalno održivu litij-ionsku bateriju. No umjesto reaktivnog litija u anodi, koristio je naftni koks, ugljični materijal koji, poput kobaltovog oksida katode, mogže interkalirati litijeve ione.

Rezultat je bila lagana, čvrsta baterija koja se mogla napuniti stotine puta prije nego što se njezin učinak pogorša. Prednost litij-ionskih baterija je što se ne temelje na kemijskim reakcijama koje razbijaju elektrode, već na litijevim ionima koji teku između anode i katode.

“Litij-ionske baterije revolucionirale su naše živote od kada su prvi put izašli na tržište 1991. godine. Oni su postavili temelje bežičnog društva bez fosilnih goriva i od najveće su koristi za čovječanstvo”, piše Nobel Foundation u priopćenje za javnost.

Trojici gospode dodijeljen je iznos nagrade u iznosu od 9 milijuna SEK (oko 825.000 EUR), koji će se podjeliti podjednako među laureatima.

pokreće

Advert

ESD namještaj