Pionierzy litu i jonu złapali Nobla. Teraz potrzebujemy kolejnego przełomu w bateriach.

Kategoria: Zmiana klimatu Opublikowany paź 09

W miarę postępu chemii niewiele osób może konkurować z wpływem akumulatora litowo-jonowego.

Lekkie, kompaktowe baterie zasilają większość współczesnego świata, w tym nasze smartfony, laptopy i pojazdy elektryczne oraz, w coraz większym stopniu, system elektryczny. W środę trzech naukowców, którzy odegrali ważną rolę w rozwoju technologii, zdobyło Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii, dzieląc nagrodę ponad 900 000 dolarów.

Tło: Aby stworzyć naprawdę energochłonne baterie, które dobrze sprawdzają się w produktach przenośnych, potrzebujesz lekkiego i wysoce reaktywnego materiału. Lit dobrze pasuje do rachunku: jest najlżejszym elementem stałym i łatwo oddaje swoje elektrony, ujemnie naładowane cząstki, które wytwarzają prąd elektryczny, gdy przepływają między elektrodami akumulatora, wyjaśniono Królewska Szwedzka Akademia Nauk.

Szczegóły: Komitet Nobla przyznał nagrodę Stanleyowi Whittinghamowi z Binghamton University, który opracował pierwszą funkcjonalną baterię litową na początku lat 70.; John Goodenough z University of Texas w Austin, który w 1980 roku podwoił potencjał baterii; oraz Akira Yoshino z Meijo University, który pomógł uczynić ognioodporne baterie bezpieczniejsze w 1985 roku, przechodząc z czystego litu na jony litu, które niosą ładunek netto dzięki brakującym lub dodatkowym elektronom.

Poprawa bezpieczeństwa była kluczem do uczynienia akumulatorów produktem komercyjnym. Sony i Asahi Kasei po raz pierwszy wyprodukowały baterie w 1991 roku. Szybko trafiły do ​​kamer, komputerów, odtwarzaczy MP3, telefonów komórkowych i nie tylko. Cena i wydajność akumulatorów stale się poprawiały, ponieważ popyt i produkcja szybko rosły, konsekwentnie przekraczając oczekiwania środowiska akademickiego i przemysłowego.

Ale … Nadal istnieją ograniczenia dotyczące możliwości akumulatorów litowo-jonowych i bieżące problemy z bezpieczeństwem. Ich koszty nadal muszą jeszcze spaść, aby zmniejszyć różnicę w cenie między pojazdami elektrycznymi a pojazdami na gaz, i nadal nie są wystarczająco lekkie ani wystarczająco mocne, aby zelektryfikować większość branży transportowej, żeglugowej i lotniczej. Wreszcie, większość ekspertów od baterii twierdzi, że będziemy potrzebować zupełnie innych chemikaliów do przechowywania energii, które będą wystarczająco tanie i trwałe, aby zrównoważyć wahania energii słonecznej i wiatrowej, gdy zdominują one sieć elektryczną.