Nie żyje John Goodenough, jeden z ojców ogniw litowo-jonowych obok Stanleya Whittinghama i Akiry Yoshino. Przeżył ponad 100 lat, zabrakło mu miesiąca, żeby świętować sto pierwsze urodziny. Goodenough całe swoje naukowe życie poświęcił ogniwom Li-ion, jako pierwszy zastosował tlenki kobaltu (ogniwa LCO), żeby zwiększyć napięcie i zmniejszyć toksyczność ogniw, jednak nie udało mu się ograniczyć tendencji ówczesnych wynalazków do samozapłonów. To jego prace były kluczowe przy tworzeniu ogniw litowo-metalowo-fosforanowych, LMP.
John Goodenough – warto go zapamiętać
Patrząc z dzisiejszej perspektywy, Goodenough rzucił się w 1980 roku na głęboką wodę, bo oprócz tlenków kobaltu w katodzie zdecydował o użyciu litowej anody. Lit ma to do siebie, że stopniowo wyrastają z niego litowe dendryty, które, gdy dotrą do katody, prowadzą do krótkiego spięcia i nieco dłuższego acz całkiem efektownego pożaru. Już wtedy, w latach osiemdziesiątych, uznano, że potrzebne jest coś, co ograniczy rozwój litowych dendrytów – elektrolit, który będzie je wystarczająco szybko rozpuszczał albo nie pozwoli na ich wzrost. Ta druga opcja doprowadziła do pomysłu stałych elektrolitów, ale ta idea nadal czeka na swoją komercyjną realizację.
Goodenough szukał innych materiałów katodowych, badał między innymi polianiony, struktury litowo-metalowo-fosforanowe (LiMPO4), szczególnie litowo-żelazowo-fosforanowe [brzmi znajomo?]. Nie stworzył komercyjnych ogniw LFP, te wymagały jeszcze kilkunastu lat prac nad ich ustabilizowaniem – dość powiedzieć, że wszystkie kluczowe patenty na nie skwapliwie wykupiły Chiny.
Tymczasem w latach osiemdziesiątych okazało się, że problem litowych dendrytów można obejść inaczej, stosując anodę zbudowaną nie z metalu, lecz z jakiegoś surowca, który pozwalałby na osadzanie się jonów litu i byłby też skłonny je oddać w odpowiednich warunkach. W 1987 roku wspomniany we wstępie Akira Yoshino wykorzystał do tego miękki węgiel, katodę zapożyczył z ogniwa Goodenougha – i zaprezentował ogniwo, które trafiło do komercyjnej produkcji w 1991 roku (Sony).
Prace Goodenougha w segmencie ogniw Li-ion były tak znaczące, że na początku XXI wieku otrzymał on nagrodę Japan Prize przyznawaną za istotny wkład w propagowanie „pokoju i dobrobytu ludzkości”. Do ostatnich lat życia działał naukowo, jego zespół stworzył ceramiczne stałe elektrolity, które prezentują się obiecująco, gdy chodzi o możliwość stworzenia ogniw solid-state (patrz: ogniwa litowo-szklane). W 2019 roku otrzymał nagrodę Nobla z chemii za niepodważalny wkład w prace nad współczesnymi ogniwami litowymi.
Nota od redakcji Elektrowozu: Goodenough miał to szczęście, że obserwował rozwój i gigantyczny rozkwit swojego wynalazku, który dziś doprowadził do powstania sektora wartego setki miliardów dolarów. Ogniwa litowe oraz pączkujące z nich inne chemie w XXI wieku kompletnie odmienią nasze życia. Już to robią w segmencie telefonów, laptopów, samochodów elektrycznych.
Nie przegap nowych treści, KLIKNIJ i OBSERWUJ Elektrowoz.pl w Google News. Mogą Cię też zainteresować poniższe reklamy:
