Химия Нобель приветствует работу на литий-ионных батареях

СТОКГОЛЬМ / ЛОНДОН - Нобелевская премия по химии была вручена трио пионеров современной литий-ионной батареи, которая революционизирует все, от мобильных телефонов до будущего мировой автомобильной промышленности.

Приз получил М. Стэнли Уиттингем, британо-американский профессор Государственного университета Нью-Йорка в Бингемтоне; Японец Акира Ёсино из корпорации Asahi Kasei и университета Мейдзё; и немец по происхождению Джон Гуденоф, профессор Техасского университета.

Такие батареи «произвели революцию в нашей жизни» с тех пор, как они впервые появились на рынке в 1991 году, говорится в заявлении Королевской академии наук Швеции . «Они заложили основу беспроводного общества, свободного от ископаемого топлива, и приносят наибольшую пользу человечеству».

«Эта легкая, перезаряжаемая и мощная батарея теперь используется во всем, от мобильных телефонов до ноутбуков и электромобилей», - сказали в академии. «Он также может накапливать значительные объемы энергии от солнечной и ветровой энергии, что делает общество без ископаемого топлива».

Уиттингем, 77 лет, впервые обнаружил в 1970-х годах, можно было переносить атомы лития от одного электрода к другому при комнатной температуре, способствуя перезарядке. Когда материал батареи - литий - оказался склонным к возгоранию, потребовалась работа Гуденафа, 97, чтобы превратить его в пригодное для использования устройство. Исследования Йошино по обеспечению химической стабильности увенчали нынешнюю литий-ионную батарею.

Продукт «меняет то, как мы делаем много вещей, то, как мы взаимодействуем друг с другом, и физическую среду, то, как мы потребляем энергию», сказал Колин МакКеррачер, аналитик BloombergNEF. «Количество взаимодействия у вас будет только расти отсюда».

Нефтяной кризис

Исследования по улучшению запасов энергии начались в начале 1970-х годов на фоне нефтяного кризиса. Работая с Exxon Mobil Corp., Уиттингем решил испытать литий в анодах, минусовой стороне батареи. Эксон продемонстрировал свое изобретение в наручных часах в 1977 году, но батареи продолжали зажигаться, когда они были больше.

После того, как цены на нефть понизились, срочность разработки новых аккумуляторных технологий уменьшилась. Тогдашний президент Рональд Рейган отменил поддержку энергетических проектов, и, хотя другие правительства последовали его примеру, работа в Японии продолжалась.

В 1980-х Йошино, сосредоточившись на проблеме химической стабильности, сумел объединить достижения Гуденоу, использующие оксид кобальта в катоде батареи с угольным анодом, что помогло повысить напряжение и, следовательно, потенциал батареи.

Работа Йошино позволила Sony Corp. выпустить литий-ионную батарею для небольших электронных устройств в 1991 году - запуск небольших записывающих устройств и другой электроники.

«Как исследователь, вы должны обладать гибким умом, но в то же время очень одержимым, настойчивым мышлением, не сдаваясь. Вам нужны эти две вещи », - сказал 71-летний Йошино на пресс-конференции в Японии. «Я должен сказать, что чувствую себя скорее смущенным, чем счастливым».

С тех пор попытки упаковывать энергию во все более компактный и перезаряжаемый носитель продолжали охватывать все больше и больше отраслей. Транспортный сектор вступает в новую эру благодаря небольшим и достаточно мощным батареям, которые делают электромобили практичными, помогая очистить городские центры и снизить общие выбросы углерода.

Ежегодные призы за достижения в области физики, химии, медицины, мира и литературы были учреждены по завещанию шведского изобретателя динамита Альфреда Нобеля, умершего в 1896 году. Общая сумма каждого из призов 2019 года составляет 9 миллионов крон (906 000 долларов США).