Изобретатели литий-ионных аккумуляторов стали лауреатами Нобелевской премии по химии

Технология литий-ионных аккумуляторов, разработанная еще в 1970-1980 годах, дала мощный толчок развитию мобильных устройств и электромобилей.

В этом году Нобелевскую премию по химии получили Джон Гуденаф (John Goodenough), Техасский университет в Остине, Стэнли Виттингхэм (Stanley Whittingham), Университет Бингемтона, и Акира Ёсино (Akira Yoshino) из Университета Мейдзё, который также является сотрудником компании Asahi Kasei.

Эти ученые придумали принцип работы литий-ионных аккумуляторов, на которых сегодня работает большинство гаджетов. На сайте Нобелевского комитета можно прочитать пресс-релиз, посвященный открытию.

Заслуга новых нобелевских лауреатов неоспорима: сегоня литий-ионный аккумулятор обеспечивает работу почти любого устройства — от смартфона до электромобиля.

Работа этого типа батарей основана на реакции окисления-восстановления лития, который входит в состав анода. Когда аккумулятор отдает энергию, то есть разряжается, происходит окисление лития и металл в форме заряженного катиона начинает двигаться к катоду. При зарядке аккумулятора, благодаря электрическому напряжению ионы лития перемещаются обратно из катода к аноду.

Основные этапы разработки литий-ионных аккумуляторов происходили в 1970-1980-х годах. В 1973 году Стенли Виттингхэм придумал, что для катода можно использовать сульфиды титана, способные удерживать литий. Первая батарея на этом принципе появилась уже в 1976 году. Спустя несколько лет Джон Гуденаф решил вместо сульфида титана использовать кобальтит лития LixCoO2.

Еще один серьезный шаг совершила команда Акиры Ёсино, которая в 1985 году придумала аноды основанные на саже. За счет наличия графитоподобных структур сажа способна удерживать гораздо больше атомов лития. Этот подход позволил существенно увеличить емкость аккумуляторов, а также уменьшить их взрывоопасность.

В Нобелевском комитете отметили, что литий-ионные аккумуляторы сыграли важнейшую роль в распространении мобильных технологий и развитии электромобилей.