Літій-іонні батареї, які вперше з'явилися в продажу в 1991 році, сьогодні стали невід'ємною частиною нашого життя. Без перебільшення, ними користується практично кожен у кого є мобільний телефон, ноутбук або навіть електромобіль. Творці цих легких, переносних, що перезаряджаються пристроїв днями отримали вищу наукову нагороду. Нобелівський комітет оголосив лауреатами цієї престижної премії в області хімії за 2019 рік розробників батарей Джона Гуденаф, Стенлі Уіттінгхема і Акіру Йосіно.
Поштовх до розвитку досліджень в цій сфері відбувся з нафтової кризи сімдесятих років минулого століття, коли вчені стали шукати технології, що дозволяють мінімізувати залежність від вуглеводневих ресурсів.
Англієць Стенлі Уіттінгхем, досліджуючи надпровідники, виявив надзвичайно енергоємний матеріал, який він використовував для створення інноваційного катоду літієвої батареї. Йдеться мова про дисульфід титану, що містить на молекулярному рівні іони літію.
Анод батареї був частково виготовлений з металевого літію, що володіє здатністю виділяти електрони. Потужність такої батареї становила трохи більше двох вольт. Однак проблема полягала в тому, що металевий літій — елемент реактивний, і батарея могла просто вибухнути.
Трохи пізніше американець Джон Гуденоф довів, що катод матиме ще більший потенціал, якщо буде зроблений з використанням оксиду металу замість сульфіду. Після систематичних дослідів в 1980 році він продемонстрував, що оксид кобальту з інтеркалірованими іонами літію може видавати до чотирьох вольт. Це був справжній прорив, який призвів до появи набагато потужніших батарей.
Взявши за основу відкриття Гуденаф японець Акіра Йосіно в 1985 році створив першу комерційно життєздатну літій-іонну батарею. Замість того, щоб використовувати вибухонебезпечний літій в аноді, він використовував нафтовий кокс, вуглецевий матеріал, який, подібно до оксиду кобальту, може інтеркаліровати іони літію.
В ході роботи вчених вийшов легкий, зносостійкий акумулятор, який можна заряджати сотні разів, перш ніж його характеристики погіршяться. Перевага літій-іонних батарей полягає в тому, що їх робота забезпечується не хімічними реакціями, які руйнують електроди, а рухом іонів літію між анодом і катодом.
В результаті літій-іонні акумулятори революціонізували наше життя. З виходом на ринок в 1991 році вони заклали основу для бурхливого розвитку бездротових технологій, а також можливість створення суспільства, вільного від викопного палива.
Якщо вам цікаві новітні розробки в науковій та технічній сфері, підпишіться на електронну версію нашого журналу. 
Там ви знайдете ексклюзивні матеріали, які не були опубліковані на нашому сайті!