Premiul Nobel pentru chimie din 2019 a fost acordat a trei persoane din două țări miercuri, 9 octombrie 2019. Acești trei oameni de știință au primit Premiul Nobel pentru chimie pentru munca depusă în dezvoltarea bateriilor litiu-ion.
Cei trei oameni de știință sunt
- Frances Arnold din Statele Unite
- George Smith din Statele Unite
- Gregory Winter din Anglia
Baterie litiu-ion
Bateriile litiu-ion sau cunoscute și sub numele de baterii Li-ion sau LIB sunt una dintre bateriile reîncărcabile . În această baterie, ionii de litiu se deplasează de la electrodul negativ la electrodul pozitiv când este eliberat și înapoi când este reîncărcat.
Comparativ cu tehnologia tradițională a bateriilor, aceste baterii cu litiu se încarcă mai repede, durează mai mult și au o densitate de putere mai mare pentru o durată mai mare de viață a bateriei într-un pachet mai ușor.
Principiul de funcționare a bateriei litiu-ion
Practic, principiul de funcționare al bateriilor litiu-ion este diferit de bateriile alcaline (cum ar fi bateriile cu telecomandă TV). Această diferență oferă un avantaj mult mai mare în dezvoltarea bateriei.
Electrozii dintr-o baterie litiu-ion constau din grafit și oxid de litiu cobalt. Grafitul are capacități electronice mai slabe decât zincul, care este de obicei utilizat în bateriile alcaline.
Porțiunea de litiu-cobalt oxid a bateriei Li-Ion este capabilă să atragă electroni mult mai puternic decât oxidul de mangan - ceea ce oferă bateriei capacitatea de a stoca mai multă energie în aceeași cantitate de spațiu decât bateriile alcaline.
Soluția de separare a grafitului și a oxidului de litiu-cobalt conține ioni de litiu încărcați pozitiv, care formează și rup cu ușurință legăturile chimice atunci când bateria este descărcată și reîncărcată.
Citește și: Din nou ocupat cu Black Hole, hai să-l trecem în revistă mai profund!
Aceste reacții chimice pot apărea în ambele sensuri, spre deosebire de formarea oxidului de zinc, care determină fluxul de electroni și ioni de litiu înainte și înapoi în multe cicluri de încărcare și descărcare.
Provocări de dezvoltare a bateriei
Procesul cu o baterie litiu-ion cu siguranță nu cedează până la 100% eficiență. Toate bateriile își pierd în cele din urmă capacitatea de a stoca energie. Chiar și așa, compusul chimic Li-ion a fost suficient de puternic pentru a domina tehnologia actuală a bateriilor.
Principala provocare în dezvoltarea bateriilor și a stocării energiei în general este capacitatea de a stoca energie, astfel încât oamenii de știință încearcă să construiască baterii care sunt chiar mai bune în ceea ce privește eficiența stocării.
Actualizarea unei baterii necesită expertiza chimiștilor și fizicienilor pentru a vedea schimbări la nivel atomic, precum și a inginerilor mecanici și electrici care pot proiecta și asambla bateriile care alimentează dispozitivul.
Referinţă
- Dezvoltă bateria cu litiu 3, acest om de știință a câștigat Premiul Nobel
- Cum funcționează bateria cu litiu pe telefoanele noastre mobile?
