Научни круг

Нобел за хемију литијум-јонским батеријама

Џон Гудинаф, М. Стенли Витингем и Акира Јошино награђени су за развој литијум-јонских батерија

 

Текст: Ивана Николић

Шведска краљевска академија наука саопштила је у среду да су тројица награђених научника „својим радом… поставили темељ друштва без фосилних горива“.

„Литијум-јонске батерије су направиле револуцију у нашим животима и користимо их у свему, од мобилних телефона преко лаптопова до електричних аутомобила“, пише у саопштењу Академије.

„Литијум-јонске батерије се глобално користе за напајање преносне електронике коју користимо за комуникацију, рад, учење, слушање музике и тражење знања“, стоји даље у саопштењу.

Осим употребе у електричним возилима, ове батерије би такође могле да складиште значајне количине енергије из обновљивих извора, као што су соларна и енергија ветра.

Професор Гудинаф, који има 97 година, уједно је и најстарији добитник Нобелове награде. Обраћајући се окупљенима у Британском краљевском друштву, где ће примити Копли медаљу за свој целокупни рад, професор је рекао:

„Никада нисам лобирао али се радујем овом дану, и веома сам срећан што је стигао.“

Темељ за настанак литијум-јонске батерије постављен је током нафтне кризе седамдесетих година прошлог века. М. Стенли Витингем (77), рођен у Нотингему у Великој Британији, радио је на развоју енергетских технологија које се нису ослањале на фосилна горива. Открио је концепт интеркалационих електрода и развио батерију засновану на титан-сулфидној катоди и алиминијум-литијумској аноди. Витингем, који тренутно предаје на америчком Универзитету Бингхемптон, направио је материјал који је у стању да практично бесконачан број пута отпушта и прима литијумске јоне, без утицаја на његову структуру.

Таква батерија је обезбеђивала напон нешто већи од два волта, али је због присуства металног литијума, који је изузетно реактиван елемент, била врло небезбедна. Литијум се запали у обичној атмосфери због присуства воде и кисеоника у њој. Гудинаф је касније установио да катода направљена од  металних оксида, пре него од сулфида, могла значајно да побољша особине литијумских батерија. Након потраге за савршеним материјалом, он је 1979. развио литијум кобалт диоксидну (LiCoO2) катоду, а у наредним годинама и читав низ сличних оксидних материјала који су омогућили да се напон литијумске батерије подигне на четири волта. Поред тога, LiCoO2 је стабилни материјал позитивне електроде који може да буде и донор литијум јона, па се може користити са анодама, које не садрже опасни метални литијум.

Са том катодом као основом, Јошино (71) – који предаје на Универзитету Меијо и ради за Корпорацију Асахи Касеи – је 1985. године успео да направи прву комерцијално одрживу литијум-јонску батерију. Анода те батерије је направљена од графита у који се литијумови јони могу потпуно реверзибилно (повратно) интеркалирати (уградити). Уместо органског, увео је чврсти електролит, који се постепено не распада током узастопних пуњења. То је резултирало много већом трајношћу, без утицаја на капацитет батерија. Неколико година касније, Сони је избацио прве комерцијалне литијум-јонске батерије 1991, засноване на Јошиновој конфигурацији, и оне су и данас у основи већине комерцијалних литијум-јонских батерија.

 

Истражите друге текстове:


Grb Republike Srbije
ecsite nsta eusea astc

ЦПН
Улица краља Петра 46
11000 Београд
Република Србија
+381 11 24 00 260
centar@cpn.rs