Nobelova nagrada pronalazačima litij-ionske baterije
Ovogodišnja Nobelova nagrada za kemiju dodijeljena je Stanleyu Whittinghamu, Johnu Goodenoughu i Akiri Yoshinou za otkriće i razvoj litij-ionske baterije
U obrazloženju odbora za dodjelu Nobelove nagrade piše kako se ovogodišnja Nobelova nagrada za kemiju dodjeljuje znanstvenicima koji su stvorili punjivi svijet, rechargeable world kao su oni na engleskom jeziku nedvosmislenije napisali. I zaista, radi se o otkriću koje je postavilo temelje današnjega svijeta. Ova lagana punjiva, a prije svega snažna baterija danas napaja baš sve što nije žicom stalno spojeno na utičnicu: od naših pametnih telefona, preko računala pa sve do hibridnih brodova i električnih vozila i plovila. Litij-ionska baterija trenutno predstavlja najbolji način pohrane značajnije količine električne energije koja se dobiva iz sunca ili vjetra, što je posebno važno na našim barkama.
Osnovna prednost litij-ionskih baterija je to što se njihov princip rada ne temelji na kemijskim reakcijama između pozitivne i negativne elektrode već na električnom toku litijevih iona između katode i anode. Zahvaljujući tome ove su baterije pokrenule pravu malu revoluciju i od 1991. godine, kad su se prve litij-ionske baterije pojavile na tržištu, iz temelja promijenile svijet u kojem živimo.
Kako to obično biva, korijen onoga što će danas postati litij-ionska baterija izrastao je iz krize. Valjda samo neka ugroza može natjerati ljude da ulože novac u napredak pa je tako bilo i s ovim otkrićem. Prestrašeni divljanjem cijena nafte i osamostaljenjem Zaljevskih zemalja tijekom 1970-ih financijeri su odlučili investirati u potragu za alternativnim skladištima energije. Sreća je htjela da je mladi znanstvenik Stanley Whittingham radio na razvoju tehnologija koje bi bile potpuno neovisne o fosilnim gorivima. Istražujući supervodiče otkrio je materijal koji je imao iznimno velik potencijal, koji je kasnije koristio za stvaranje katode u litijskoj bateriji. Taj energijom bogati materijal bio je titanov disulfid koji je na molekularnoj razini skladištio litijeve ione. Anoda baterije bila je jednim dijelom napravljena od samoga litija koji ima svojstvo da vrlo rado otpušta elektrone. To je rezultiralo stvaranjem baterije koja je imala vrlo veliki električni potencijal od čak 2 volta. Nažalost ova je kombinacija materijala bila vrlo nestabilna i eksplozivna. No temelji su udareni i drugi su znanstvenici sada mogli krenuti s nadogradnjom.
Taj sljedeći bio je John Goodenough. On je pretpostavio da će katoda imati još i veći električni potencijal bude li se titanov sulfid zamijenio nekim metalnim oksidom. Nakon sustavnoga pretraživanja 1980. godine ustanovio je da kobaltov oksid prepleten s litijevim ionima može proizvesti čak četiri volta, što je kasnije omogućilo stvaranje vrlo jakih baterija.
Koristeći upravo Goodenoughovu katodu Akira Yoshino je nepunih 5 godina kasnije uspio stvoriti prvu stabilnu, a onda i komercijalno iskoristivu litij-ionsku bateriju. Doduše on je kod anode agresivni litij zamijenio naftnim koksom, materijalom u koji se mogu umetati litijevi ioni, baš kao i u katodu kobaltovog oksida. Prva komercijalno iskoristiva litij-ionska baterija bila je mala, robusna baterija koja se mogla napuniti nekoliko stotina puta prije gubitka početnog kapaciteta.
Ova tri znanstvenika ravnopravno će među sobom podijeliti nagradu, i zasjesti u panteon najzaslužnijih znanstvenika koji su svojim pronalascima zadužili ljudski rod. Njihov doprinos, pronalazak litij-ionske baterije omogućio je razvoj današnjega društva koje se temelji na bežičnom prijenosu informacija, i sve većoj neovisnosti od izvora energije koja se dobiva iz fosilnih goriva. Inovacije na tom polju bilježe se iz dana u dan. Kapacitet baterija je sve veći, masa i volumen sve manji, a i cijena im polako pada pa se u dogledno vrijeme može očekivati da će postati glavni izvor napajanja elektromotora. Danas je potpuno normalno vidjeti električni osobni automobil, dok su električni brodovi još uvijek vrlo egzotična pojava, no bude li razvoj napredovao ovim tempom uskoro možemo očekivati da će i električni brodovi polako početi istiskivati motore s unutrašnjim izgaranjem. A sve to zahvaljujući ovoj trojici znanstvenika koji su otkrili i usavršili litij-ionsku bateriju.
...
