TA STRONA UŻYWA COOKIE. Usługodawca oraz jego zaufani partnerzy korzystają z plików cookies i innych technologii automatycznego przechowywania danych do celów statystycznych, reklamowych oraz realizacji usług, w tym również aby wyświetlać użytkownikom najbardziej dopasowane oferty i reklamy.
Usługodawca i jego zaufani partnerzy wymagają zgody użytkownika na gromadzenie danych w celu obsługi spersonalizowanych treści i ogłoszeń. Jeśli korzystasz ze strony instalki.pl bez zmiany ustawień przeglądarki, to oznacza to, że nie wyrażasz sprzeciwu co do otrzymywania wszystkich plików cookies na swoje urządzenie ze strony instalki.pl.
Dowiedz się więcej o celu ich używania i zmianie ustawień cookie w przeglądarce.
Od dnia 25.05.2018 r. na terenie Unii Europejskiej wchodzi w życie Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego w sprawie ochrony danych osobowych. Prosimy o zapoznanie się z regulaminem oraz polityką prywatności serwisu  [X]
Instalki.pl » Aktualności » Nauka » Trudno wyobrazić sobie życie bez baterii litowo-jonowych – ich twórcy właśnie otrzymali Nobla
Środa, 09 Październik 2019 18:21, Wpisany przez Anna Borzęcka
bateria
Kolejna Nagroda Nobla w dziedzinie chemii przyznana.

Baterie litowe towarzyszą nam obecnie na co dzień – w smartfonach, laptopach, tabletach, dronach, a nawet w pojazdach elektrycznych. Nie są one rozwiązaniem idealnym – te potrafią rozszczelniać się, wybuchać i palić, a poza tym są podatne na starzenie się, ale póki co są one najlepszymi powszechnie dostępnymi na rynku akumulatorami, i to od dłuższego czasu. Ogromnego znaczenia baterii litowo-jonowych świadomi są także członkowie Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk, którzy właśnie przyznali Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii trzech ich twórcom.

Tegoroczną Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii, wynoszącą 9 milionów koron szwedzkich (ponad 3,5 miliona złotych), współdzielić będą John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham oraz Akira Yoshino. To właśnie ci trzej naukowcy są ojcami baterii litowo-jonowych.



Dlaczego tak właściwie ktokolwiek postanowił pracować nad akumulatorami zawierającymi lit? Stało się tak, gdyż lit jest najlżejszym z metali, a na dodatek ma największy wśród nich potencjał elektrochemiczny – potrafi zapewniać najwięcej energii w stosunku do wagi. Niemniej, z jego użyciem w bateriach wiązały się pewne problemy. Gdy lit stanowił anodę, cykliczne ładowanie akumulatora powodowało jej rozrost i w rezultacie powstawanie zwarć elektrycznych. Zwarcia prowadziły do szybkiego wzrostu temperatury, nawet do temperatury topnienia litu.

Pierwszy ważny krok w stronę stworzenia bezpieczniejszych akumulatorów litowo-jonowych poczynił M. Stanley Whittingham. Pracując nad źródłami energii innymi niż paliwa kopalne, Whittingham odkrył bogaty w energię materiał, który badacz postanowił wykorzystać do stworzenia katody (elektrody ujemnej) swojej baterii. Katoda ta była wykonana z disiarczku tytanu i wspólnie z anodą (elektrodą dodatnią) w formie metalicznego litu tworzyła baterię o mocy wynoszącej 2 wolty. Bateria ta była za sprawą metalicznego litu zbyt niestabilna aby móc używać jej na co dzień, jednakże posiadała ona pewną bardzo ważną cechę. Otóż, Whittingham zauważył, iż katoda wykonana z disiarczku tytanu posiadała molekularne przestrzenie, w których mogły ukrywać się jony litu.

John B. Goodenough, pracując na Uniwersytecie Teksańskim w Austin, stworzył podobną baterię, korzystając z tlenku kobaltu jako katody (która również posiadała wspomniane molekularne przestrzenie z jonami litu). Jego bateria wytwarzała 4 wolty mocy i stanowiła poważny przełom, który miał doprowadzić do powstania jeszcze lepszych akumulatorów, co też się stało.

W oparciu o katodę Goodenougha, Akira Yoshino opracował w 1985 roku pierwszy prawdziwy akumulator litowo-jonowy, który nadawał się do zastosowań komercyjnych. Yoshino zamienił metaliczny lit anody na węglowy materiał zwany koksem naftowym, który jedynie nasycony był jonami litu. To sprawiło, że bateria stała się znacznie bezpieczniejsza.

bateria2
Akumulator litowo-jonowy Akiry Yoshino. | Źródło: Johan Jarnestad/ Królewska Szwedzka Akademia Nauk

Do dzisiaj powstało wiele udoskonalonych wersji baterii litowo-jonowych, ale kto wie, czy gdyby nie trzy wymienione osoby, w ogóle mielibyśmy dzisiaj do czynienia z taką technologią. Tymczasem, nie da się ukrywać, że ta zrewolucjonizowała nasze życia, wypierając z rynku akumulatory niklowo-kadmowe oferujące o wiele mniejsze możliwości.

Źródło: Królewska Szwedzka Akademia Nauk