Vynálezcovia li-ion batérie získali tohtoročnú Nobelovú cenu za chémiu

Kráľovská švédska akadémia vied dnes udelila Nobelovú cenu za chémiu trom vedcom, ktorí stoja za prelomovou technológiou lítium-iónovej (li-ion) batérie. Akadémia pritom uviedla, že tí „vytvorili nabíjateľný svet“. Aká je história tohto dôležitého produktu?

V oficiálnej správe Kráľovskej švédskej akadémie vied sa uvádza, že John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham a Akira Yoshino získali Nobelovú cenu „za vývoj li-ion batérií“.

V nej sa ďalej uvádza, že „batéria li-ion technológie je ľahká, nabíjateľná a výkonná, pričom ju nájdeme vo všetkom, a to od mobilných telefónov cez notebooky až po elektrické vozidlá. Vďaka tejto technológii je tiež možné ukladať množstvo slnečnej či veternej energie, čo umožňuje vznik bezuhlíkovej spoločnosti.“

Niet pochýb, že súčasný svet by bez li-ion batérií vyzeral inak. To pritom platí aj pre oblasť elektromobility, keďže drvivá väčšina batérií elektromobilov a hybridov využíva li-ion technológiu. Aj keď sa dnes často hovorí o jej nástupcoch, napríklad v podobe tzv. solid-state batérií, pravdou je, že tieto batérie dnes nájdeme prevažne len v laboratóriách.

Vývoj li-ion batérií pritom vôbec nepoľavuje, veď napríklad najväčší výrobcovia batérií pre elektromobily neustále zdokonaľujú technológiu, za ktorou stoja páni John B. Goodenough (nemecký rodák z University of Chicago a University of Texas), M. Stanley Whittingham (Brit z Oxford University a State University of New York) a Akira Yoshino (Japonec z Osaka University a Meijo University).

Na rozvoji ich technológie dnes pracuje aj v súčasnosti najuznávanejší vedec, ktorý sa špecializuje na vývoj li-ion batérií, Jeff Dahn. A to v rámci združenia NSERC/Tesla Canada, z čoho vyplýva, že tejto technológii verí spoločnosť Tesla aj naďalej. Tá pritom sa chystá posunúť svoj batériový „biznis“ na novú úroveň.

História li-ion batérií v skratke

Základy pre vznik li-ion batérie boli položené v 70. rokoch minulého storočia počas ropnej krízy, kedy jeden z  tohtoročných držiteľov Nobelovej ceny za chémiu, Stanley Whittingham, pracoval na vývoji metód, ktoré by viedli k energetickým technológiám bez fosílnych palív. 

Vytvoril pritom batériu, ktorá produkovala niečo cez 2V. John Goodenough (2. čerstvý držiteľ Nobelovej ceny) potom v roku 1980 preukázal, že vďaka novej chémii môže li-ion batéria ponúknuť až 4V, čo viedlo k batériám s potrebným výkonom. Tieto li-ion batérie však boli príliš reaktívne a výbušné. 

S prvou komerčne životaschopnou batériou napokon prišiel až tretí čerstvý držiteľ Nobelovej ceny za chémiu, Akira Yoshino, a to v roku 1985. Ten nahradil v rámci anódy reaktívne lítium ropným koksom. Ako katódu pritom použil uhlíkový materiál, čo umožnilo interkaláciu lítiových iónov. 

Výsledkom toho bola ľahká a odolná batéria, ktorá mohla byť nabíjaná stovky-krát bez toho, aby degradoval jej výkon. Táto batéria sa pritom dostala na trh v roku 1991, pričom jej technológia sa aj naďalej vylepšuje a prispôsobuje konkrétnym aplikáciám.

SÚVISIACE ČLÁNKY:
Porovnanie technológií Li-ion batérií. Ktorá v čom vyniká?
Oznámený bol prelomový objav v oblasti li-ion batérií
Tesla by mala mať k dispozícii nové batérie so životnosťou cez 1 600 000 km