Нобелівську премію з хімії вручили за «розробку літій-іонних батарей»

Нобелівську премію з хімії вручили за «розробку літій-іонних батарей»

Лауреатами стали Джон Б. Гуденоф, М. Стенлі Уіттінгем і Акіра Йосіно

Нобелівську премію з хімії вручили за «розробку літій-іонних батарей»
фото twitter.com/NobelPrize

Цьогорічними лауреатами Нобелівської премії з хімії стали Джон Б. Гуденоф, М. Стенлі Уіттінгем і Акіра Йосіно «за розробку літій-іонних батарей».

«Літій-іонні батареї здійснили революцію в нашому життя і використовуються у всьому, від мобільних телефонів до ноутбуків та електромобілів. Своєю роботою лауреати з хімії цього року заклали основу бездротового суспільства, вільного від викопного палива», – йдеться в повідомленні Нобелівського комітету.

«На початку 1970-х років Стенлі Віттінгем, який був удостоєний цьогорічної премії з хімії, використав величезний потенціал літію для виділення зовнішнього електрона, коли він розробив першу функціональну літієву батарею», – йдеться в повідомленні.

Нобелівський комітет в прес-релізі назвав лауреатів «людьми, які створили світ, який можна перезаряджати».

Літій-іонні батареї використовуються в усьому світі для живлення портативної техніки, якою ми щоденно користуємось для спілкування, навчання, роботи та прослуховування музики . Ці батареї також дозволили розробити електрокари дальнього радіусу дії і акумулювати енергію з відновлювальних джерел, таких як сонячна та вітрова енергія.

Основа літій-іонної батареї була закладена під час нафтової кризи 1970-хх років. Стенлі Віттінгем працював над розробкою методів, які могли б дати старт використанню технологій, які не використовують викопне паливо. Він начав вивчати надпровідники та виявив надзвичайно енергоємний матеріал, який він використовував для створення інноваційного катода в літієвій батареї. Це було зроблено із дисульфіда титана, яки на молекулярному рівні, має місця, які можуть містити іони літію.

Анод батареї був частково виготовлений з металічного літію, який володіє сильною здатністю виділяти електрони. Це призвело до того, що батарея мала великий потенціал, трохи більше двох вольт. Однак металічний літій є реактивним, а батарея була надто вибухонебезпечною.

Джон Гуденоф спрогнозував, що катод буде мати ще більший потенціал, якщо його буде зроблено з використанням оксиду металу замість сульфіда металу. Після систематичного пошуку в 1980 році він продемонстрував, що оксид кобальту з інтеркальованими іонами літію може виробляти до чотирьох вольт. Це був важливий прорив, який став основою для появи набагато більш потужних батарей.

На основі катода Гутенафа в 1985 році Акіра Йосіно створив першу комерційно життєздатну літій-іонну батарею. Замість того, щоб використовувати реактивний літі в аноді, він використав нафтовий кокс, вуглецевий матеріал, який як і оксид кобальту може інтеракалювати іони літію.

В результаті цього вчений отримав легкий,  зносостійкий акумулятор, який можна заряджати сотні разів, до того, як його характеристики погіршаться. Перевага літій-іонних батарей полягає у тому, що вони засновані не на хімічних реакціях, які руйнують електроди, а на іонах літію, які протікають назад і вперед між анодом та катодом.

З 7 по 14 жовтня в Стокгольмі й Осло оголошують лауреатів Нобелівських премій в області фізіології й медицини, фізики, хімії, літератури, премії миру, а також премії Держбанку Швеції з економіки, присвяченій пам'яті Альфреда Нобеля.

7 жовтня було названо лауреата з медицини, 8 жовтня – з фізики. 10 жовтня свою нагороду отримають лауреати з літератури (лауреатів буде двоє – за 2018 та 2019 роки), 11 жовтня – буде вручена премія миру (в Осло), 14 жовтня – з економіки.

Грошова частина премії цього року складає 9 млн шведських крон ($914). Окрім грошей лауреати отримають диплом і золоту медаль.

Нагадаємо: минулого року Нобелівську премію з хімії вручили за «направлену еволюцію ферментів та роботу над дисплеєм фагів, що продукують пептиди та антитіла». Нагороду отримали Френсіс Арнольд і Джордж Сміт та сер Грегорі Вінтер.

Як повідомлялось, цього року лауреатами Нобелівської премії з фізики стали Джеймс Піблс, Дідьє Кело і Мішель Мейор за відкриття екзопланети і досягнення в космології.

За день до цього Нобелівський комітет назвав лауреатів премії з фізіології і медицини.

Стежте за актуальними новинами бізнесу та економіки у наших Telegram-каналах Mind.Live та Mind.UA, а також Viber-чаті