Nobelova nagrada za kemijo izumiteljem litij-ionske baterije

V Stockholmu so razglasili letošnjega dobitnika oziroma dobitnike Nobelove nagrade za kemijo. Dobili so jo Američan John B. Goodenough, Britanec M. Stanley Whittingham in Japonec Akira Jošino za razvoj litij-ionskih baterij. 



»Litij-ionske baterije so povsem spremenile naša življenja, saj jih uporabljamo v mobilnih telefonih, prenosnih računalnikih in električnih avtomobilih. Letošnji nagrajenci so postavili temelje za brezžično in brezogljično družbo,« so poudarili v švedski Kraljevi akademiji. 

Lahke, polnilne in zmogljive baterije, ki so jih razvili letošnji nagrajenci, so povsod okoli nas. Uporabljamo jih v elektronskih napravah za komunikacijo, delo, študij, poslušanje glasbe ali iskanje znanja. So tudi osnova za razvoj električnih vozil. Prav tako pa lahko shranijo ogromno količino energije, pridobljene iz obnovljivih virov, kot sta sončna in vetrna energija, kar pomeni, da se lahko približamo družbi, neodvisni od fosilnih goriv. To je zdaj še kako pomembno, saj se nam čas, da preprečimo najhujše posledice globalnega segrevanja, izteka.
 

Končno prepoznana vrednost

»To je res odlična novica, da so končno do Nobelove nagrade prišli izumitelji litij-ionske baterije, saj je izum star že kar nekaj desetletij. Že pred leti bi jo pričakovali, a se pomembnost še ni prepoznala. Danes pa brez teh baterij ne znamo več živeti. Pričakujemo, da bodo baterije vstopale tudi na druga področja v nove prihajajoče tehnologije, ki bodo potrebovale visoko zmogljive baterije,« je komentiral dr. Robert Dominko, znanstveni svetnik na Kemijskem inštitutu in izredni profesor na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani.

Od ideje do izdelka

Prve temelje za razvoj litij-ionskih baterij so postavili med naftno krizo v 70. letih prejšnjega stoletja, ko je Stanley Whittingham poskušal najti brezfosilno tehnologijo shranjevanja energije. Odkril je energijsko bogat material, ki ga je uporabil za inovativno katodo v litijevi bateriji. Problematično pa je bilo, da je bila baterija s kovinskim litijem preveč eksplozivna. John Goodenough je nato predvidel, da bo baterija imela boljše lastnosti, če bo uporabil kovinski oksid (ionsko spojino) namesto kovinskega sulfida. Leta 1980 je predstavil baterijo s štirimi volti napetost, pri kateri je bil litij kobaltov oksid pozitivna elektroda, negativna pa kovinski litij. Na Goodenoughovi osnovi je Jošino leta 1985 izdelal prvo komercialno baterijo. A v anodi je namesto reaktivnega litija uporabil koks.  Vse to je vodilo v lahko in zmogljivo polnilno baterijo, ki je nato na tržišče prišla leta 1991, so pojasnili v Kraljevi švedski akademiji znanosti.



»Ves čas poskušamo izboljšati te baterije. Sploh zdaj, ko potrebujemo večje akumulatorske sisteme ali za avtomobilsko industrijo ali za skladiščenje energije, pridobljene iz obnovljivih virov. Baterijam moramo podaljšati življenjsko dobo in jih hkrati narediti okoljsko vzdržne. Da bomo torej potrebovali manj energije pri proizvodnji in da jih bomo izdelovali s široko dostopnimi surovinami. Zdaj prihajamo v novo generacijo baterij, razvijamo tudi vrsto sorodnih naprav,« je pojasnil Dominko. Dodal je, da je litija načeloma relativno veliko, ga pa je vseeno treba pametno reciklirati iz iztrošenih naprav. »Bolj kritične so nekatere druge kovine, kot sta kobalt in nikelj.«

Nova revolucija?

Litij-ionska tehnologija nas bo spremljala še kar nekaj časa. A znanstveniki upajo na novo revolucijo, je še povedal Dominko. »Lahko se zgodi, da bomo nekoč lahko uporabljali akumulatorje, pri katerih bo negativna elektroda alkalijska kovina, pozitivna pa kisik iz zraka. S tem bi dobili zelo visoke energijske lastnosti. Energijska gostota baterij bi bila zelo blizu današnje uporabne vrednosti fosilnih goriv. A tukaj bi bil potreben neki tak preskok, ki so ga naredili letošnji Nobelovci.«

Posnetek razglasitve: 




 
Lani so jo prejeli Američana Frances H. Arnold in George P. Smith ter Britanec Gregory P. Winter za prispevek k razvoju zelene kemične industrije.

Niz razglasitev Nobelovih nagrajencev se je v ponedeljek začel z nagrado za fiziologijo in medicino. Prejeli so jo Američana William G. Kaelin in Gregg L. Semenza ter Britanec Peter J. Ratcliffe za odkritja, kako celice občutijo kisik in se mu prilagajajo. Spoznanja so pomembna tudi za boj proti raku.

V torek so razglasili dobitnike Nobelove nagrade za fiziko. Polovico nagrade, vredne 830.000 evrov, je prejel Američan kanadskega rodu James Peebles za temeljna odkritja v kozmologiji, polovico pa si bosta razdelila Švicarja Michel Mayor in Didier Queloz, ki sta odkrila prvi eksoplanet, ki kroži okoli zvezde, podobne Soncu.

Jutri bodo razglasili dva Nobelova nagrajenca za književnost, saj lani zaradi škandala nagrade niso podelili, v petek sledi objava nagrajencev za mir, v ponedeljek pa še za ekonomijo.

------
Avtorica je zaposlena pri Delovnici.