Mūsdienu uzlādējamo bateriju veidotāji dalās ar Nobela balvu – TechCrunch


Ja jums katru rītu vajadzēja ieslīdēt pāris AA viedtālrunī, lai pārbaudītu e-pastu, pārlūkotu Instagram un nosūtītu draugiem tekstu, iespējams, ka mobilā revolūcija nebūtu tik revolucionāra. Par laimi tika izgudrots uzlādējamais litija jonu akumulators – gadu desmitiem ilgs uzdevums, par kuru trim vīriešiem tikko tika piešķirta Nobela prēmija ķīmijā.

Šī gada balva tiek godināta M. Stenlija Vitingam, Džonam Goudenam un Akirai Jošino, kas visi deva savu ieguldījumu mūsdienu visizplatītākās pārnēsājamās enerģijas veida attīstībā. Bez viņiem (un, protams, tiem, ar kuriem viņi strādāja, un tiem, kas ieradās iepriekš) mēs būtu piesaistīti vēl izšķērdīgākiem un / vai stacionāriem enerģijas avotiem.

Svina-skābes akumulatori bija izmantoti gandrīz gadsimtu, līdz brīdim, kad cilvēki patiešām domāja pārcelt lietas uz nākamo līmeni ar litiju – vieglu metālu ar vēlamām elektriskām īpašībām. Bet litijs arī ļoti reaģē ar gaisu un ūdeni, tāpēc ir grūti atrast piemērotas vielas, lai savienotu to ar grūti.

Eksperimenti 50. un 60. gados lika pamatus mērķtiecīgākai izmeklēšanai, jo īpaši Whitingham. Viņš un partneris Freds Gamble 1976. gadā parādīja, ka litija joni pēc tam, kad ziedojuši elektronus lādiņa iegūšanai, lieliski iekļaujas titāna disulfīda režģī – tur, kur viņi pacietīgi sēž (savās “van der Waals spraugās”), līdz uzlādes laikā tiek nodrošināts elektrons. . Diemžēl šajā dizainā tika izmantots arī litija anods, kas varētu būt ļoti reaģējošs (domā par ugunsgrēku), ja tas būtu saliekts vai saspiests.

John Goodenough un viņa komanda drīz izstrādāja labāku katodu materiālu (kurā atradās litija joni) ar daudz lielāku potenciālu – varētu tikt pievilkta lielāka jauda, ​​paverot jaunas iespējas lietojumiem. Tas apvienojumā ar faktu, ka metāliskie litija anodi varētu būt ļoti reaģējoši (domāt, ka uguns), ja tie būtu saliekti vai sasmalcināti, tika veikti pastiprināti pētījumi par bateriju drošību un noderīgumu.

1985. gadā Akira Yoshino veiktā izpēte ļāva atklāt vairākus materiālus (kuru vārdi nevienam neko nenozīmē bez domēna zināšanām), kuri varētu darboties labi, vienlaikus arī būdami fiziski bojāti un neradot lielas nepatikšanas.

Kopš tā laika ir veikti daudzi, daudzi uzlabojumi, taču šīs komandas izklāstīja tehnoloģijas pamatus. Drīz pēc tam, kad tika pierādīts, ka litija jonu akumulatori ir droši, ietilpīgi un tos simtiem reižu var uzlādēt, tie tika atrasti klēpjdatoros, medicīnas ierīcēs un, visbeidzot, mobilajos tālruņos. Mūsdienās pēc vēl trīs gadu desmitiem ilgus uzlabojumus litija akumulatori tagad kļūst par benzīnu kā izvēlēto enerģijas uzkrāšanas līdzekli cilvēku pārvadāšanai.

Trīs zinātniekiem, kuru darbs visjaudīgāk attīstīja šo tehnoloģiju no teorijas līdz komerciālajai realitātei, tika piešķirta vienāda daļa no šī gada Nobela prēmijas ķīmijā, katrs paņemot sev līdzi trešo daļu no gandrīz miljons dolāru, un, kas vēl svarīgāk, atšķirība, ka viņi tiek atzīti vēsturiskā veidā .