Nagrodę Nobla 2019 w dziedzinie chemii otrzymali John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham oraz Akira Yoshino.
Królewska Szwedzka Akademia Nauk postanowiła przyznać Nagrodę Nobla Amerykaninowi, Brytyjczykowi i Japończykowi z chemii za „rozwój baterii litowo-jonowych”.
„Stworzyli 'świat’ do wielokrotnego ładowania”
Ta lekka, ładowalna i wydajna bateria jest teraz stosowana we wszystkim, od telefonów komórkowych po laptopy i pojazdy elektryczne. Może także magazynować znaczne ilości energii ze słońca i wiatru, umożliwiając ludziom uwolnić się od paliw kopalnych.
Baterie litowo-jonowe są stosowane na całym świecie do zasilania przenośnej elektroniki, której używamy do komunikacji, pracy, nauki, słuchania muzyki i poszukiwania wiedzy. Akumulatory litowe umożliwiły również rozwój samochodów elektrycznych dalekiego zasięgu oraz magazynowanie energii ze źródeł odnawialnych, takich jak energia słoneczna i wiatrowa.
Podstawa baterii litowo-jonowej została wymyślona podczas kryzysu naftowego w latach siedemdziesiątych. Stanley Whittingham pracował nad opracowaniem metod, które mogłyby doprowadzić do powstania technologii energii bez paliw kopalnych. Zaczął badać nadprzewodniki i odkrył niezwykle bogaty w energię materiał, którego użył do stworzenia innowacyjnej katody w akumulatorze litowym. Został on wykonany z dwusiarczku tytanu, który na poziomie molekularnym ma przestrzenie, w których mogą mieścić się – interkalują – jony litu.
W rezultacie powstała bateria, która dosłownie miała wielki potencjał, nieco ponad dwa wolty. Jednak metaliczny lit jest reaktywny, a akumulator był zbyt wybuchowy, aby był opłacalny.
John Goodenough przewidział, że katoda będzie miała jeszcze większy potencjał, jeśli zostanie wykonana przy użyciu tlenku metalu zamiast siarczku metalu. Po systematycznych poszukiwaniach w 1980 r. wykazał, że tlenek kobaltu z interkalowanymi jonami litu może wytwarzać aż cztery wolty. Był to ważny przełom i doprowadził do powstania znacznie mocniejszych akumulatorów.
Bazując na katodzie Goodenougha, Akira Yoshino stworzył pierwszą komercyjnie opłacalną baterię litowo-jonową w 1985 r. Zamiast reaktywnego litu w anodzie zastosował koks naftowy, materiał węglowy, który podobnie jak tlenek kobaltu katody może interkalować jony litu.
W rezultacie powstał lekki, wytrzymały akumulator, który można było ładować setki razy, zanim pogorszy się jego wydajność. Zaletą akumulatorów litowo-jonowych jest to, że nie są one oparte na reakcjach chemicznych rozkładających elektrody, ale na jonach litu przepływających tam i z powrotem między anodą i katodą.
Akumulatory litowo-jonowe zrewolucjonizowały nasze życie, odkąd po raz pierwszy weszły na rynek w 1991 roku.