Нобеловата награда за химия е за разработването на литиево-йонните батерии

Американците Джон Гудинаф и Стенли Уитингам и японецът Акира Йошино спечелиха Нобеловата награда за химия
Снимка: ЕПА/БГНЕС

Американецът Джон Гудинаф, роденият във Великобритания Стенли Уитингам и японецът Акира Йошино бяха отличени с тазгодишната Нобелова награда за химия за разработването на литиево-йонните батерии. Тези леки и мощни батерии ни въведоха в свят, който може да се презарежда, отбелязаха от Нобеловия комитет.

"С разработката на лауреатите имаме достъп до техническа революция. Те имат широко приложение".

Така 97-годишният професор Гудинаф става най-възрастният нобелов лауреат в историята. Наградите ще бъдат връчени на церемония в Стокхолм на 10-и декември.

Тези зареждащи и мощни батерии сега се използват навсякъде - от мобилните телефони и лаптопите до електрическите автомобили. Те могат също да съхраняват значително количество слънчева и вятърна енергия и правят възможно избягването на изкопаемите горива, отбелязва БТА.

Литиево-йонните батерии са навсякъде в цял свят - за захранване на портативната електроника, която използваме в комуникациите, в работата, за да учим, слушаме музика или да търсим информация. Те също дадоха възможност да бъдат създадени електрическите автомобили и да бъде съхранявана енергия от възобновяеми източници.

Основите за създаването на литиево-йонните батерии полага Стенли Уитингам по време на петролната криза през 70-те години на миналия век. Той работи по разработването на методи, които могат да доведат до технологии за получаване на енергия без горива. Уитингам започва да изследва свръхпроводниците и открива изключително богат на енергия материал. Използва го за създаването на иновативен катод в литиевата батерия. Той е направен от титаниев дисулфид, който на молекулярно ниво има пространства, в които могат да влязат литиеви йони (да бъдат интеркалирани).

Анодът на батерията е частично от метален литий, който е с голяма способност да освобождава електрони. Така се получава батерия, която има огромен потенциал при малко повече от два волта. Металният литий обаче е реактивен и тази батерия експлодира лесно. Затова не е надеждна.

Джон Гудинаф прогнозира, че катодът ще е с по-голям потенциал, ако е от метален окис, вместо от метален сулфид. След систематични изследвания, той демонстрира през 1980 г., че кобалтовият окис с интеркалирани (вмъкнати) литиеви йони може да произведе цели четири волта. Това е важен пробив и позволява да бъдат създадени много по-мощни батерии.

С катода на Гудинаф като основа, Акира Йошино създава първата рентабилна литиево-йонна батерия през 1985 г. Вместо да използва реактивен литий в анода, той използва нефтен кокс - въглероден материал, който като кобалтовия окис в катода може да интеркалира литиеви йони.

Резултатът е лека и трайна батерия, която може да бъде зареждана стотици пъти, преди качествата й да започнат да се влошават.

Предимството на литиево-йонните батерии е, че не залагат на химически реакции, които разграждат електродите, а на литиеви йони, които се движат между анода и катода.