Skabere af moderne genopladelige batterier deler Nobelprisen – TechCrunch


Hvis du skulle smide et par AA'er ind på din smartphone hver morgen for at tjekke din e-mail, gennemse Instagram og sms dine venner, er chancerne for, at den mobile revolution ikke ville have været ret så revolutionerende. Heldigvis blev det genopladelige lithium-ion-batteri opfundet – en årtier lang opgave, som tre mænd netop har fået tildelt Nobelprisen for kemi.

Prisen i år hædrer M. Stanley Whittingham, John Goodenough og Akira Yoshino, som alle bidrog til udviklingen af, hvad der i dag er den mest almindelige form for bærbar magt. Uden dem (og selvfølgelig dem, de arbejdede med, og dem, der kom før), ville vi være bundet til endnu mere spildte og / eller stationære energikilder.

Blysyrebatterier havde været i brug i næsten et århundrede, da folk virkelig kom til at tænke på at tage tingene til det næste niveau med lithium, et letvægtsmetal med ønskelige elektriske egenskaber. Men litium er også meget reaktivt med luft og vand, hvilket gør det vanskeligt at finde egnede stoffer til at parre det med.

Eksperimenter i 50'erne og 60'erne lagde grunden til mere målrettede undersøgelser, især Whittinghams. Han og partner Fred Gamble viste i 1976, at lithiumioner efter at have doneret elektroner for at producere en ladning, passede perfekt ind i et gitter af titandisulfid – hvor de sidder tålmodig (i deres “van der Waals-huller”), indtil der er tilvejebragt en elektron under genopladning . Desværre anvendte dette design også en lithiumanode, der kunne være meget reaktiv (tænk ild), hvis den er bøjet eller knust.

John Goodenough og hans team udviklede snart et bedre katodemateriale (hvor lithiumionerne hvilede) med et meget højere potentiale – mere magt kunne trækkes, hvilket åbner nye muligheder for applikationer. Dette kombineret med det faktum, at de metalliske lithiumanoder kunne være meget reaktive (tænk ild), hvis de bøjes eller knuses, førte til øget forskning i at gøre batterier sikre og nyttige.

I 1985 førte forskning af Akira Yoshino til opdagelsen af ​​flere materialer (hvis navne ikke betyder noget for nogen uden domænekendskab), der også kunne fungere, samtidig med at de kunne blive fysisk beskadiget og ikke forårsage større problemer.

Der er foretaget mange, mange forbedringer siden da, men det essentielle ved teknologien blev lagt ud af disse hold. Og kort efter, at lithium-ion-batterier blev vist at være sikre, rummelige og kunne oplades hundreder af gange, blev de fundet i bærbare computere, medicinske apparater og til sidst mobiltelefoner. I dag, efter yderligere tre årtier med forbedringer, tager litiumbatterier nu benzin som det energilagringsmedium, der vælges til menneskelig transport.

De tre lærde, hvis arbejde mest magtfuldt avancerede denne teknologi fra teori til kommerciel virkelighed, blev tildelt lige store andele af dette års Nobelpris i kemi, der hver tog en tredjedel af millionen hjem, og endnu vigtigere, sondringen ved at blive anerkendt på historisk vis.