Tvorcovia moderných nabíjateľných batérií zdieľajú Nobelovu cenu – TechCrunch


Keby ste každé ráno museli zasunúť do vášho smartfónu pár AA, aby ste skontrolovali svoju e-mailovú adresu, prehľadali Instagram a poslali textom svojim priateľom, je pravdepodobné, že mobilná revolúcia by nebola tak revolučná. Našťastie bola vynájdená dobíjateľná lítium-iónová batéria – desaťročná úloha, za ktorú dostali traja muži Nobelovu cenu za chémiu.

Cenou tohto roku sú ocenenia M. Stanley Whittingham, John Goodenough a Akira Yoshino, z ktorých všetci prispeli k rozvoju najbežnejšej formy prenosnej energie. Bez nich (a samozrejme tých, s ktorými spolupracovali a tých, ktorí prišli skôr) by sme boli viazaní na ešte zbytočnejšie a / alebo stacionárne zdroje energie.

Olovené akumulátory sa používali takmer sto rokov, keď ľudia skutočne premýšľali o tom, ako veci posunúť na vyššiu úroveň pomocou lítia, ľahkého kovu s požadovanými elektrickými vlastnosťami. Ale lítium je tiež vysoko reaktívne so vzduchom a vodou, takže nájdenie vhodných látok na jeho spárovanie je ťažké.

Experimenty v 50. a 60. rokoch položili základy pre cielenejšie vyšetrovanie, najmä Whittinghamove. Spolu s partnerom Fredom Gambleom v roku 1976 ukázal, že ióny lítia sa po darovaní elektrónov na výrobu náboja dokonale zmestia do mriežky disulfidu titánu – kde trpezlivo sedia (v „medzerách van der Waalsa“), kým sa počas nabíjania neposkytne elektrón. , Nanešťastie táto konštrukcia používala lítiovú anódu, ktorá by mohla byť vysoko reaktívna (myslieť na oheň), ak je ohnutá alebo stlačená.

John Goodenough a jeho tím čoskoro vyvinuli lepší katódový materiál (kde lítiové ióny spočívali) s oveľa vyšším potenciálom – bolo by možné získať viac energie, čím by sa otvorili nové možnosti pre aplikácie. To v kombinácii so skutočnosťou, že kovové lítiové anódy by mohli byť vysoko reaktívne (myslieť na oheň), ak by boli ohnuté alebo rozdrvené, viedli k zvýšenému výskumu o tom, ako je batéria bezpečná a užitočná.

V roku 1985 viedla výskum Akira Yoshino k objaveniu niekoľkých materiálov (ktorých mená nebudú znamenať nič pre nikoho, kto nemá vedomosti o doméne), ktoré by mohli dobre fungovať a zároveň byť fyzicky poškodené a nespôsobovať žiadne veľké problémy.

Odvtedy sa vykonalo veľa vylepšení, ale tímy stanovili základy technológie. A čoskoro po tom, čo sa lítium-iónové batérie ukázali ako bezpečné, priestranné a mohli sa nabiť stokrát, bolo možné ich nájsť v prenosných počítačoch, zdravotníckych zariadeniach a prípadne v mobilných telefónoch. Dnes, po ďalších troch desaťročiach vylepšenia, teraz lítiové batérie preberajú benzín ako médium na ukladanie energie, ktoré je pre dopravu ľudí rozhodujúce.

Traja vedci, ktorých práca najvýkonnejšie pokročila v tejto technológii od teórie k komerčnej realite, dostali rovnaké podiely na tohtoročnej Nobelovej cene za chémiu, z ktorých každý si vzal tretinu z miliónov a čo je dôležitejšie, rozdiel medzi uznaním v historickej móde.