Βραβείο Nobel για τη χημεία 2019: Επειδή  δημιούργησαν έναν επαναφορτιζόμενο κόσμο

Βραβείο Nobel για τη χημεία 2019: Επειδή δημιούργησαν έναν επαναφορτιζόμενο κόσμο

Του Κωνσταντίνου Α. Ζώκου*

Το βραβείο Nobel για τη χημεία φέτος, το 2019, απονεμήθηκε στους John B. Goodenough [1], M. Stanley Whittingham [2] και Akira Yoshino [3], μοιραζόμενο εξ ίσου, για την ανάπτυξη της μπαταρίας ιόντων λιθίου. Αυτή η ελαφριά, επαναφορτιζόμενη και ισχυρή μπαταρία είναι πλέον σε χρήση σε όλα, από τα κινητά τηλέφωνα μέχρι τους φορητούς υπολογιστές και τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Μπορεί επίσης να αποθηκεύσει σημαντικά ποσά ενέργειας από ηλιακή και την αιολική ενέργειες, καθιστώντας δυνατό να υπάρξει μια κοινωνία ελεύθερη από τα ορυκτά καύσιμα.

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου γεννήθηκαν κατά τη διάρκεια της πετρελαϊκής κρίσης στη δεκαετία του 1970. Ο Stanley Whittingham εργάστηκε για την ανάπτυξη μεθόδων που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε ενεργειακές τεχνολογίες ελεύθερες από τα ορυκτά καύσιμα. Ξεκίνησε να ερευνά υπεραγωγούς και ανακάλυψε ένα εξαιρετικά πλούσιο ενεργειακά υλικό, το οποίο χρησιμοποίησε για να δημιουργήσει μια καινοτόμο κάθοδο σε μια μπαταρία λιθίου. Αυτό αποτελείτο από δισουλφίδιο τιτανίου το οποίο, σε μοριακό επίπεδο, έχει χώρους που μπορεί να φιλοξενούν - να παρεμβληθούν - ιόντα λιθίου.

 Η άνοδος της μπαταρίας ήταν εν μέρει κατασκευασμένη από μεταλλικό λίθιο, που έχει μια ισχυρά τάση να απελευθερώνει ηλεκτρόνια. Αυτό οδήγησε σε μια μπαταρία που κυριολεκτικά είχε μεγάλο δυναμικό, που υπερέβαινε τα 2 V (βολτ). Ωστόσο, το μεταλλικό λίθιο είναι αντιδραστικό και η μπαταρία ήταν πολύ εκρηκτική για να είναι βιώσιμη.

Ο John Goodenough προέβλεψε ότι η κάθοδος θα είχε ακόμη μεγαλύτερο δυναμικό εάν αποτελείτο από οξείδιο μετάλλου αντί από δισουλφίδιο μετάλλου. Μετά από συστηματική έρευνα, το 1980 επέδειξε ότι οξείδιο κοβαλτίου με παρεμβεβλημένα ιόντα λιθίου μπορούν να παράγουν μέχρι και τέσσερα βολτ. Αυτό ήταν μια σημαντική επανάσταση και θα οδηγούσε σε πολύ πιο ισχυρές μπαταρίες.

 

Με την κάθοδο του Goodenough ως βάση, ο Akira Yoshino δημιούργησε την πρώτη εμπορικά βιώσιμη μπαταρία λιθίου το 1985. Αντί να χρησιμοποιήσει αντιδραστικό λίθιο στην άνοδο, χρησιμοποίησε κωκ πετρελαίου, ένα υλικό άνθρακα που, όπως και το οξείδιο του κοβαλτίου της καθόδου, μπορεί να παρεμβάλλει ιόντα λιθίου.

Το αποτέλεσμα ήταν μια ελαφριά, ανθεκτική μπαταρία που θα μπορούσε να φορτίζεται εκατοντάδες φορές πριν εκφυλιστεί η απόδοσή της. Το πλεονέκτημα των μπαταριών ιόντων λιθίου είναι ότι δεν βασίζονται σε χημικές αντιδράσεις που φθείρουν τα ηλεκτρόδια, αλλά σε ιόντα λιθίου που ρέουν μπρος-πίσω μεταξύ της ανόδου και της καθόδου.

Οι μπαταρίες λιθίου έχουν φέρει επανάσταση στις ζωές μας από τότε που για πρώτη φορά εισήχθησαν στην αγορά το 1991. Έχουν θέσει τις βάσεις μιας ασύρματης, ελεύθερης από ορυκτά καύσιμα κοινωνίας και είναι το μεγαλύτερο πλεονέκτημα για την ανθρωπότητα.

[1] Ο John B. Goodenough, γεννήθηκε το 1922 στην Jena, στη Γερμανία.  Ph.D. το 1952 από το Πανεπιστήμιο του Σικάγο, στις ΗΠΑ. Virginia H.  Σήμερα στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Austin, στις ΗΠΑ.

[2] Ο M. Stanley Whittingham, γεννήθηκε το 1941 στο Ηνωμένο Βασίλειο. Ph.D. το 1968 από το Πανεπιστήμιο Oxford, στο Ηνωμένο Βασίλειο. Διακεκριμένος Καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Binghamton, Πολειτειακό Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης, στις ΗΠΑ.

[3] Ο Akira Yoshino, γεννήθηκε το 1948 στην Suita, στην Ιαπωνία.  Ph.D. το 2005 από το Πανεπιστήμιο της Osaka, στην Ιαπωνία. Honorary Μέλος στην Asahi Kasei Corporation, στο Τόκιο και Καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Meijo, στην Nagoya, στην Ιαπωνία.


*Δάσκαλος Φυσικής, Επιστημονικός Υπεύθυνος egno.gr


(Διαβάζετε κάθε μέρα: Περισσότερες ειδήσεις Επιστήμης στο egno.gr)


Εφημερίδα Λαός
ΣΥΝΤΑΚΤΗΣ: Εφημερίδα Λαός - Τοπική Εφημερίδα

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

Πέθανε ο σπουδαίος συνθέτης Ennio Morricone

Πέθανε ο σπουδαίος συνθέτης Ennio Morricone

Έφυγε" από τη ζωή στα 91 του χρόνια ο διάσημος Ιταλός...

ΠΟΥ: «Οι αριθμοί δεν ψεύδονται, οι κυβερνήσεις να αφυπνιστούν και να συμμετάσχουν  στη μάχη κατά του κορονοϊού»

ΠΟΥ: «Οι αριθμοί δεν ψεύδονται, οι κυβερνήσεις να...

Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας κάλεσε χθες τις...

O Πούτιν μέχρι το 2036  στην εξουσία: Πέρασε η συνταγματική αναθεώρηση

O Πούτιν μέχρι το 2036 στην εξουσία: Πέρασε η...

«Ψέμα» χαρακτηρίζεται το αποτέλεσμα από την...

ΣΕ 15 ΜΕΡΕΣ Η ΑΠΟΦΑΣΗ Αγιά Σοφιά: Τελείωσε η συνεδρίαση του τουρκικού ΣτΕ - Στο χέρι του Ερντογάν αν θα γίνει τζαμί

ΣΕ 15 ΜΕΡΕΣ Η ΑΠΟΦΑΣΗ Αγιά Σοφιά: Τελείωσε η συνεδρίαση...

Με διαδικασίες εξπρές συνεδρίασε το Ανώτατο...

Βαρθολομαίος για Αγία Σοφία: Αν γίνει τέμενος θα στρέψει εκατομμύρια χριστιανών εναντίον του Ισλάμ

Βαρθολομαίος για Αγία Σοφία: Αν γίνει τέμενος θα...

Ξεκάθαρη θέση ενάντια στη μετατροπή της Αγίας...

Κίνα: Ανακαλύφθηκε νέος ιός γρίπης σε χοίρους – «Μπορεί να προκαλέσει πανδημία»

Κίνα: Ανακαλύφθηκε νέος ιός γρίπης σε χοίρους –...

Ένα νέο στέλεχος της γρίπης που έχει τη δυνατότητα να...

Διεθνές δίκτυο παιδικής κακοποίησης και πορνογραφίας με 30.000 υπόπτους ερευνούν οι γερμανικές Αρχές

Διεθνές δίκτυο παιδικής κακοποίησης και πορνογραφίας...

Για «νέα διάσταση» εγκλημάτων που σχετίζονται με την...

Την μετατροπή   της Αγίας Σοφίας σε τζαμί ονειρεύεται ο Ερντογάν  - Σειρά αντιδράσεων από Βαρθολομαίο, ιστορικούς και ΥΠ.ΠΟ

Την μετατροπή της Αγίας Σοφίας σε τζαμί ονειρεύεται ο...

Νέες προκλητικές αναφορές το βράδυ της Δευτέρας από...

ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΟΙ ΤΙΤΛΟΙ ΣΧΕΤΙΚΩΝ ΑΡΘΡΩΝ

ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ # ΝΕΑ

Σχετικά άρθρα

Έφυγε" από τη ζωή στα 91 του χρόνια ο διάσημος Ιταλός συνθέτης Ένιο Μορικόνε. Ήταν ένας από τους πιο σπουδαίους συνθέτες μουσικής για ταινίες όλων των εποχών.Πέθανε σε ηλικία 91 ετών ο σπουδαίος συνθέτης Ένιο...

Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας κάλεσε χθες τις πληγείσες χώρες από τον κορονοϊό να «αφυπνιστούν» και να «συμμετάσχουν στη μάχη», καθώς «οι αριθμοί δεν ψεύδονται».«Ήρθε πράγματι η ώρα οι χώρες να κοιτάξουν...

«Ψέμα» χαρακτηρίζεται το αποτέλεσμα από την αντιπολίτευσηΜε ποσοστό 77,92% επικύρωσαν οι πολίτες της Ρωσίας τη συνταγματική αναθεώρηση, η οποία κυρίως επιτρέπει στον Βλαντιμίρ Πούτιν να παραμείνει στην...

Με διαδικασίες εξπρές συνεδρίασε το Ανώτατο Δικαστήριο της Τουρκίας για το αν η Αγιά Σοφιά θα μετατραπεί σε τζαμί. Στο χέρι του Ερντογάν η απόφαση. @@ads-307@@Η απόφαση εκδίδεται γραπτώς σε 15 μέρεςΗ απόφαση θα...