Nobelova nagrada za kemiju za 2019. godinu dodijeljena je trojici ljudi iz dvije zemlje u srijedu 9. listopada 2019. Ova tri znanstvenika nagrađena su Nobelovom nagradom za kemiju za svoj rad na razvoju litij-ionskih baterija.
Trojica znanstvenika su
- Frances Arnold iz Sjedinjenih Država
- George Smith iz Sjedinjenih Država
- Gregory Winter iz Engleske
Litij-ionska baterija
Litij-ionska baterija ili također poznata kao Li-ion ili LIB baterija je punjiva baterija . U ovoj se bateriji litij-ioni premještaju s negativne na pozitivnu elektrodu kada se otpusti i natrag kad se napuni.
U usporedbi s tradicionalnom baterijskom tehnologijom, ove se litijeve baterije brže pune, traju dulje i imaju veću gustoću snage za dulji vijek trajanja baterije u lakšem paketu.
Način rada litij-ionske baterije
U osnovi se princip rada litij-ionskih baterija razlikuje od alkalnih baterija (poput tv daljinskih baterija). Ova razlika pruža mnogo veću prednost u razvoju baterija.
Elektrode u litij-ionskoj bateriji sastoje se od grafita i litij-kobalt-oksida. Grafit ima slabije elektroničke mogućnosti od cinka koji se obično koristi u alkalnim baterijama.
Dio litij-kobaltovog oksida u Li-Ion bateriji sposoban je privući elektrone mnogo snažnije od mangan-oksida - što bateriji daje mogućnost da u istoj količini prostora pohrani više energije od alkalnih baterija.
Otopina koja razdvaja grafit i litij-kobaltov oksid sadrži pozitivno nabijene litijeve ione koji lako stvaraju i prekidaju kemijske veze kad se baterija isprazni i napuni.
Pročitajte i: Ponovno zauzeti Crnom rupom, razmotrimo je dublje!
Te kemijske reakcije mogu se odvijati u oba smjera, za razliku od stvaranja cinkovog oksida, koji uzrokuje strujanje elektrona i litijevih iona u mnogim ciklusima punjenja i pražnjenja.
Izazovi razvoja baterija
Proces na litij-ionskoj bateriji sigurno ne daje do 100% učinkovitosti. Sve baterije na kraju gube sposobnost skladištenja energije. Unatoč tome, kemijski spoj Li-ion bio je dovoljno jak da dominira trenutnom baterijskom tehnologijom.
Glavni izazov u razvoju baterija i općenito pohrane energije je sposobnost skladištenja energije, pa znanstvenici pokušavaju izraditi baterije koje su još bolje u pogledu učinkovitosti pohrane.
Nadogradnja baterije zahtijeva stručnost kemičara i fizičara da bi se vidjele promjene na atomskoj razini, kao i inženjeri strojarstva i elektrotehnike koji mogu dizajnirati i sastaviti baterijske sklopove koji napajaju uređaj.
Referenca
- Razvoj litijeve baterije 3 ovaj je znanstvenik dobio Nobelovu nagradu
- Kako litijeva baterija radi uključuje naše mobitele
