Ależ piękna informacja! Naukowcy, którzy stworzyli i rozwijali baterie litowo-jonowe, otrzymali Nagrodę Nobla z chemii. Są to John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham oraz Akira Yoshino. Chyba trudno o mocniejszy komunikat dla świata, że era spalinowej motoryzacji dobiegła już końca.
Nagroda Nobla 2019 z chemii dla [twórców] baterii litowo-jonowych
Jak opisuje Komitet Noblowski, podstawy pod rozwój ogniw litowych stworzył Stanley Whittingham, który w latach siedemdziesiątych XX wieku szukał alternatywy do paliw kopalnych. Podczas prac nad nadprzewodnikami zauważył, że dwusiarczek tytanu (TiS2) tworzy struktury krystaliczne, w których mogą schować się jony litu (Li).
Jego pierwsze ogniwa litowe zawierały katodę wykonaną właśnie z dwusiarczku tytanu, a anodę – z metalicznego litu. Łatwość oddawania elektronów przez lit ma swoje zalety, pozwala bowiem na przechowywanie ładunku, ale ma też swoje wady: ogniwo miało tendencję do wybuchania (źródło).
Schemat ogniwa Whittinghama (c) Królewska Szwedzka Akademia Nauk
John Goodenough przewidział teoretycznie, a następnie sprawdził doświadczalnie, że katoda wykonana z tlenków zamiast siarczków metali powinna pozwolić na przechowanie większego ładunku. Jego ogniwo z lat osiemdziesiątych z katodą wykonaną z tlenku kobaltu miało na elektrodach różnicę potencjałów wynoszącą 4 wolty. Przy ogniwie z dwusiarczkiem tytanu były to tylko 2 wolty.
> Twórca baterii Li-ion: Mam nowe baterie solid-state, które z czasem ZYSKUJĄ na pojemności!
Schemat ogniwa Goodenougha (c) Królewska Szwedzka Akademia Nauk
Akira Yoshino, ostatni z nagrodzonych, w 1985 roku zdołał wytworzyć ogniwo Li-ion, które nadawało się do komercyjnych zastosowań (czytaj: nie groziło wybuchem). Anodę wyprodukował z koksu naftowego zamiast z metalicznego litu. Atomy litu zostały schowane w strukturze koksu – dokładnie tak samo, jak w katodzie jony wpasowywały się w strukturą krystaliczną tlenków metali.
Efektem prac Japończyka była lekkie ogniwo, którego powoli się zużywało i nie groziło zapłonem po kontakcie z wilgocią.
Schemat ogniwa Yoshino (c) Królewska Szwedzka Akademia Nauk
