Nobel za hemiju pripao izumiteljima litijum-jonskih baterija

Švedska kraljevska akademija nauka saopštila je da su trojica nagrađenih naučnika "svojim radom… postavili temelj društva bez fosilnih goriva".

Litijum-jonske baterije su napravile revoluciju u našim životima i koristimo ih u svemu, od mobilnih telefona preko laptopova do električnih automobila, piše u saopštenju Akademije.

Litijum-jonske baterije se globalno koriste za napajanje prenosne elektronike koju koristimo za komunikaciju, rad, učenje, slušanje muzike i traženje znanja, stoji dalje u saopštenju.

Osim upotrebe u električnim vozilima, ove baterije bi takođe mogle da skladište značajne količine energije iz obnovljivih izvora, kao što su solarna i energija vetra.

Profesor Gudinaf, koji ima 97 godina, ujedno je i najstariji dobitnik Nobelove nagrade. Obraćajući se okupljenima u Britanskom kraljevskom društvu, gde će primiti Kopli medalju za svoj celokupni rad je rekao: - Nikada nisam lobirao, ali se radujem ovom danu i veoma sam srećan što je stigao.

Temelj za nastanak litijum-jonske baterije postavljen je tokom naftne krize sedamdesetih godina prošlog veka. M. Stenli Vitingem (77), rođen u Notingemu u Velikoj Britaniji, radio je na razvoju energetskih tehnologija koje se nisu oslanjale na fosilna goriva. Otkrio je koncept interkalacionih elektroda i razvio bateriju zasnovanu na titan-sulfidnoj katodi i aliminijum-litijumskoj anodi. Vitingem, koji trenutno predaje na američkom Univerzitetu Binghempton, napravio je materijal koji je u stanju da praktično beskonačan broj puta otpušta i prima litijumske jone, bez uticaja na njegovu strukturu.

Takva baterija je obezbeđivala napon nešto veći od dva volta, ali je zbog prisustva metalnog litijuma, koji je izuzetno reaktivan element, bila vrlo nebezbedna. Litijum se zapali u običnoj atmosferi zbog prisustva vode i kiseonika u njoj. Gudinaf je kasnije ustanovio da katoda napravljena od metalnih oksida, pre nego od sulfida, mogla značajno da poboljša osobine litijumskih baterija.

Nakon potrage za savršenim materijalom, on je 1979. razvio litijum kobalt dioksidnu (LiCoO2) katodu, a u narednim godinama i čitav niz sličnih oksidnih materijala koji su omogućili da se napon litijumske baterije podigne na četiri volta. Pored toga, LiCoO2 je stabilni materijal pozitivne elektrode koji može da bude i donor litijum jona, pa se može koristiti sa anodama, koje ne sadrže opasni metalni litijum.

Sa tom katodom kao osnovom, Jošino (71) – koji predaje na Univerzitetu Meijo i radi za Korporaciju Asahi Kasei – je 1985. godine uspeo da napravi prvu komercijalno održivu litijum-jonsku bateriju. Anoda te baterije je napravljena od grafita u koji se litijumovi joni mogu potpuno reverzibilno (povratno) interkalirati (ugraditi). Umesto organskog, uveo je čvrsti elektrolit, koji se postepeno ne raspada tokom uzastopnih punjenja.

To je rezultiralo mnogo većom trajnošću, bez uticaja na kapacitet baterija. Nekoliko godina kasnije, Soni je izbacio prve komercijalne litijum-jonske baterije 1991, zasnovane na Jošinovoj konfiguraciji, i one su i danas u osnovi većine komercijalnih litijum-jonskih baterija.