Это и проклятие нашего существования, и находка. Перезаряжаемая литий-ионная батарея питает большинство наших устройств от смартфонов до ноутбуков и электромобилей. И три человека, которые были неотъемлемой частью его развития, только что получили Нобелевскую премию по химии.
Джон Б. Гуденоф, М. Стэнли Уиттингем и Акира Йошино поделятся в этом году Нобелевской премией «по разработке литий-ионных батарей», заявили сегодня утром Королевская академия наук Швеции.
Уиттингем из Университета Бингемтона, Государственный университет Нью-Йорка, разрабатывая технологии для получения энергии без использования ископаемого топлива, обнаружил богатый энергией материал, который он использовал для создания катода (отрицательно заряженного электрода) в литий-ионной батарее. Если смотреть на молекулярном уровне, то этот катод - сделанный из дисульфида титана - имел маленькие уголки, где ионы лития могли скрываться. Получившаяся батарея с металлическим литием в качестве анода создала 2 вольт мощности.
«Однако металлический литий является реактивным, и батарея была слишком взрывоопасной, чтобы быть жизнеспособной», - говорится в заявлении фонда Нобелевской премии.
Гуденоф из Техасского университета в Остине создал батарею, в которой в качестве катода использовался оксид кобальта (также с небольшим количеством ионов лития, спрятанных в пустых пространствах), в результате чего он достигал 4 вольт. «Это был важный прорыв, который привел к появлению гораздо более мощных батарей», - говорится в сообщении Нобелевской премии.
Затем, опираясь на катод Гуденафа, Йошино «создал первую коммерчески жизнеспособную литий-ионную батарею в 1985 году», - говорится в сообщении фонда Нобелевской премии. Йошино, работающий в корпорации Asahi Kasei, Токио, и в университете Мейхо, Нагоя, Япония, изменил материал для анода. Вместо металлического лития он использовал углеродный материал под названием нефтяной кокс, который может скрывать ионы лития в его молекулярных пространствах.
Эта батарея не полагается на химические реакции, как другие, а вместо этого полагается на поток ионов лития между анодом и катодом. Результат? Легкая батарея, которую можно заряжать сотни раз, прежде чем ее производительность сработает.
В дополнение к тому, что все наши гаджеты заряжены, литий-ионные аккумуляторы могут хранить много энергии от солнечной и ветровой энергии.
«Литий-ионные аккумуляторы произвели революцию в нашей жизни с тех пор, как они впервые появились на рынке в 1991 году. Они заложили основу беспроводного общества, свободного от ископаемого топлива, и приносят наибольшую пользу человечеству», - говорится в сообщении Нобелевской премии.
Три лауреата поделятся Нобелевской премией в размере 9 миллионов крон (около 909 000 долларов).
