Nobel za kemiju: Nagrada za razvoj litij-ionske baterije

Dobitnici ovogodišnje Nobelove nagrade za kemiiju su John Goodenough, Stanley Whittingham i Akira Yoshino za razvoj litij-ionske baterije - lagane, punjive i snažne baterije koja se danas koristi u brojnim proizvodima od mobilnih telefona do prijenosnih računala i električnih vozila.

Litij-ionska baterija može spremiti velike količine energije iz solarnih elektrana i vjetroelektrana omogućavajući društvo bez fosilnih goriva, ističe odbor za dodjelu Nobelove nagrade.

Amerikanci John B. Goodenough sa sveučilišta Texas u Austinu i M. Stanley Whittingham sa sveučilišta Binghamton u državi New York te Japanac Akira Yoshino sa sveučilišta Meijo iz Nagoye "stvorili su svijet koji se može puniti", navela je u priopćenju Švedska kraljevska akademija znanosti.

Amerikanac Goodenough (97) postao je tako najstariji dobitnik Nobelove nagrade. "Litij-ionske baterije koriste se širom svijeta kako bi pokretale prijenosne elektroničke uređaje koje koristimo u komunikaciji, radu, obrazovanju, za slušanje glazbe i traganje za znanjem. Te baterije omogućile su razvoj električnih vozila većeg dometa i skladištenje energije iz obnovljivih izvora poput solarnih elektrana i vjetroelektrane", prenosi Hina.

Temelji litij-ionske baterije postavljeni su tijekom naftne krize 1970-ih.

Tada je Stanley Whittingham radio na razvoju metoda koje bi otvorile put tehnologijama bez korištenja fosilnih goriva. Počeo je istraživati supervodiče i otkrio materijal iznimno bogat energijom koji je upotrijebio za stvaranje inovativne katode u litijskoj bateriji. To je napravljeno sa titanijevim disulfidom koji na molekularnoj razini ima prostor koji može primiti - interkalirati litijske ione.

Baterijska anoda dijelom je bila napravljena od metaličnog litija koji ima snažni kapacitet otpuštanja elektrona. To je rezultiralo baterijom koja je imala veliki napon, nešto više od dva volta. No, metalični litij je reaktivan i baterija je bila previše eksplozivna da bi bila održiva.

John Goodenough procijenio je da bi katoda imala još i veći napon kad bi bila napravljena uz korištenje metalnog oksida umjesto metalnog sulfida. Nakon sustavne potrage on je 1980. pokazao da kobaltni oksid s interkaliranim litijskim ionima može proizvesti toliko volta. To je bila prekretnica koja će voditi u još snažnije baterije.

Koristeći Goodenoughovu katodu kao temelj Akira Yoshino stvorio je prvu komercijalnu litij-ionsku bateriju 1985. Umjesto reaktivnog litija za anodu je koristio materijal od ugljika koji je poput katode od kobaltnog oksida mogao interkalirati litijske ione. Rezultat je bila lagana, otporna baterija koja se mogla puniti stotinama puta prije nego što počne slabiti.

Prednost litij-ionskih baterija je da se ne oslanjanju na kemijske reakcije kojima se razgrađuju elektroni nego na litijskim ionima koji se kreću naprijed-natrag između anode i katode. Litij-ionske baterije unijele su revoluciju u naše živote od prvog dolaska na tržište 1991. i stvorile su temelje za bežično društvo bez fosilnih goriva i od najveće su koristi za čovječanstvo, navodi odbor za dodjelu Nobelove nagrade.