Nobelova cena z chémie za vývoj lítium-iónových batérií

Lítium-iónové batérie spôsobili revolúciu v našom živote a v dnešnej dobe. Tohtoroční ocenení z chémie svojou prácou položili základy bezdrôtovej spoločnosti bez závislosti od fosílnych palív.

Vytvorili nabíjateľný svet

Táto ľahká, nabíjateľná a výkonná batéria sa teraz používa vo všetkom od mobilných telefónov až po elektrické vozidlá. Môže tiež ukladať značné množstvo energie zo slnečnej a veternej energie, čo umožňuje vznik spoločnosti bez fosílnych palív.

Lítium-iónové batérie sa používajú celosvetovo na napájanie prenosnej elektroniky, ktorú používame na komunikáciu, prácu, štúdium, počúvanie hudby a hľadanie znalostí. Lítiové batérie umožnili aj vývoj elektrických vozidiel na veľké vzdialenosti a skladovanie energie z obnoviteľných zdrojov, napríklad slnečnej a veternej energie.

Tieto batérie vznikli počas ropnej krízy v 70. rokoch 20. storočia. Stanley Whittingham pracoval na vývoji metód, ktoré by mohli viesť k energetickým technológiám bez fosílnych palív. Začal skúmať supravodiče a objavil mimoriadne energeticky bohatý materiál, ktorý použil na vytvorenie inovatívnej katódy v lítiovej batérii. Bol vyrobený z disulfidu titánu, ktorý má na molekulárnej úrovni priestory, v ktorých môžu byť obsiahnuté ióny lítia. Anóda batérie bola čiastočne vyrobená z kovového lítia, ktoré má silný pohon na uvoľňovanie elektrónov. Výsledkom bola batéria, ktorá doslova mala veľký potenciál, niečo vyše dvoch voltov. Kovové lítium je však reaktívne a batéria bola príliš výbušná na to, aby bola životaschopná.

Súvisiacie články

 

John Goodenough predpovedal, že katóda bude mať ešte väčší potenciál, ak by bola vyrobená s použitím oxidu kovu namiesto sulfidu kovu. Po systematickom prieskume v roku 1980 preukázal, že oxid kobaltnatý s interkalovanými iónmi lítia môže produkovať až štyri volty. Bol to dôležitý prelom a viedlo by to k oveľa silnejším batériám. Na základe katódy Goodenoughovej katódy vytvoril Akira Yoshino v roku 1985 prvú komerčne životaschopnú lítium-iónovú batériu. Namiesto použitia reaktívneho lítia v anóde používal ropný koks, uhlíkový materiál.

Výsledkom bola ľahká, odolná batéria, ktorú bolo možné nabiť stokrát predtým, ako sa jej výkon znížil. Výhodou lítium-iónových batérií je to, že nie sú založené na chemických reakciách, ktoré štiepia elektródy, ale na lítiových iónoch, ktoré tečú tam a späť medzi anódou a katódou. Lítium-iónové batérie spôsobili revolúciu v našich životoch od ich prvého vstupu na trh v roku 1991. Položili základy bezdrôtovej spoločnosti bez fosílnych palív a sú pre ľudstvo najväčším prínosom.

Zdroj: The Nobel Prize in Chemistry 2019
Disqus Comments Loading...

Vážení čitatelia a návštevníci portálu MojElektromobil.sk, pre skvalitnenie služieb používame súbory cookies. Prehliadaním tohto webu tak súhlasíte s používaním týchto súborov.