Premiul Nobel pentru Chimie a fost acordat unor cercetători „pentru dezvoltarea bateriilor litiu-ion“

Cercetătorii John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham şi Akira Yoshino au fost recompensaţi miercuri cu premiul Nobel pentru Chimie pe anul 2019, potrivit anunţului făcut de Academia Regală de Ştiinţe din Suedia. Laureaţii din acest an au fost premiaţi pentru "dezvoltarea bateriilor litiu-ion", a precizat Goran K. Hansson, secretarul general al instituţiei suedeze. "Au creat o lume reîncărcabilă" 

Bateriile litiu-ion, uşoare, reîncărcabile şi cu capacitate mare de stocare, sunt utilizate într-o gamă vastă de dispozitive, de la telefoane mobile şi laptopuri, până la automobile electrice. De asemenea, ele pot să stocheze cantităţi importante de energie provenind din surse solare şi eoliene, făcând astfel posibilă apariţia unei societăţi umane capabile să funcţioneze fără să utilizeze combustibili fosili, au precizat reprezentaţii Academiei Regale de Ştiinţe din Suedia, relatează Agerpres. 

Bateriile litiu-ion sunt folosite pe plan global pentru a alimenta diverse dispozitive electronice portabile, utilizate de oameni pentru a comunica, a lucra, a studia, a asculta muzică şi pentru a căuta informaţii pe internet. Ele au permis, de asemenea, dezvoltarea automobilelor electrice cu autonomie sporită de deplasare şi stocarea energiilor provenite din surse regenerabile. 

Conceptul de baterie litiu-ion a fost creat în timpul crizei petrolului din anii 1970. Stanley Whittingham a lucrat la dezvoltarea unor metode ce ar fi putut să conducă la inventarea unor tehnologii care să nu mai folosească energia furnizată de combustibilii fosili. El a început să studieze superconductorii şi a descoperit un material extrem de potent energetic, pe care l-a utilizat pentru a crea un catod inovator într-o baterie de litiu. Acel catod era realizat din disulfură de titan, care, la nivel molecular, deţine spaţii care pot să găzduiască - într-o manieră intercalată - ioni de litiu. 

Anodul bateriei era parţial realizat din litiu metalic, ce deţine o capacitate mare de eliberare a electronilor. S-a obţinut astfel o baterie care avea un mare potenţial, de peste 2 volţi. Totuşi, litiul metalic este un reactiv puternic, iar bateria în sine era mult prea explozivă pentru a putea să reprezinte un model viabil. 

John Goodenough a prezis că acel catod ar avea un potenţial şi mai mare dacă ar fi realizat folosind un oxid metalic în locul disulfurii de titan. După o cercetare sistematică, în 1980, el a demonstrat că oxidul de cobalt, intercalat cu ioni de litiu, poate să producă o cantitate de energie de până la 4 volţi. Aceasta a fost o descoperire importantă şi a condus în anii care au urmat la obţinerea unor baterii şi mai puternice. 

Folosind ca bază catodul descris de profesorul Goodenough, Akira Yoshino a creat apoi prima baterie litiu-ion viabilă din punct de vedere comercial în anul 1985. În loc să utilizeze litiu reactiv în anod, el a folosit cocs petrolier, un material pe bază de carbon, care, la fel ca oxidul de cobalt, poate să intercaleze în structura sa ioni de litiu. 

Rezultatul a fost o baterie uşoară, care poate fi încărcată de câteva sute de ori înainte ca performanţele sale să înceapă să scadă. Avantajul bateriilor litiu-ion constă în faptul că ele nu se bazează pe reacţii chimice care descompun electrodul, ci pe circulaţia înainte şi înapoi a ionilor de litiu între anod şi catod. 

Bateriile litiu-ion au revoluţionat vieţile oamenilor de când au pătruns pentru prima dată pe piaţă în versiuni comercializate în masă, în 1991. Punând bazele unei societăţi fără combustibili fosili, aceste dispozitive reprezintă unul dintre cele mai mari beneficii aduse omenirii, a precizat Comitetul Nobel.