Nobelova cena za baterii, jež změnila náš život
Lithium-iontový akumulátor umožnil rozvoj spotřební elektroniky a dnes se od něj hodně čeká nejen v elektromobilech
STOCKHOLM/PRAHA Díky lithium-iontovým bateriím máme výkonné a přitom lehké mobilní telefony, můžeme používat přenosné počítače nebo chytré hodinky. Plánujeme rozvoj elektromobility. Dokonce už existují akumulační zdroje založené na těchto bateriích, které do sebe ukládají energii získanou ze slunce či z větru a vydávají ji, až když je zapotřebí. Zatím zásobují malá města vzdálená od běžné elektrické sítě, ale mají mnohem větší potenciál.
Když tedy včera nobelovský výbor Královské švédské akademie věd ve Stockholmu oznámil, že letošní ocenění za chemii je uděleno právě za vývoj těchto akumulátorů, nebylo to velké překvapení.
Finanční odměnu ve výši devíti milionů švédských korun (v přepočtu zhruba 21,3 milionu korun českých) si rovným dílem rozdělí tři vědci, z nichž dva pracovali přímo v průmyslu.
Plod ropné krize
V 70. letech minulého století svět těžce zasáhl nedostatek ropy na trhu. Tehdy dokonce i ropné společnosti začaly uvažovat o náhradních zdrojích energie. Právě v této době Stanley Whittingham, britsko-americký vědec ze Stanfordovy univerzity, začal pracovat pro americký ropný koncern Exxon. John Goodenough Nobelova cena za chemii 2019 byla udělena za vývoj lithium-iontových baterií
Nejdřív se zabýval supravodivými materiály, jež přenášejí elektřinu s minimálními ztrátami. Přitom si povšiml významu lithia, které výborně umožňuje přenos elektřiny a navíc je – na rozdíl třeba od olova v běžných automobilových 1/3 Stanley Whittingham
akumulátorech – velmi lehké. Whittingham tedy vytvořil baterii, která dobře skladovala energii, dala se opakovaně nabíjet a měla rozumnou hmotnost. Ale také nevýhodu: lithium snadno exploduje. V laboratoři tolikrát 1/3 Akira Jošino
hořelo, až městský hasičský sbor hrozil, že bude chtít proplatit speciální hasicí chemikálie.
Do dalšího vývoje zasáhl John Goodenough, v Německu narozený americký chemik. V 80. letech byl profesorem na britské Oxfordské 1/3
univerzitě. Znal Whittinghamovu revoluční baterii a vylepšil složení použitých materiálů.
V té době však už ceny ropy mířily opět dolů a zájem průmyslu o investice do nových systémů výroby a skladování energie, včetně baterií vhodných pro elektromobily, se ubíral stejným směrem.
Potřeby japonské elektroniky V jiné zemi, v Japonsku, však vzkvétal elektronický průmysl, který lehké a snadno dobíjitelné baterie potřeboval pro videokamery, bezdrátové telefony či počítače. Akira Jošino tehdy pracoval pro společnost Asahi Kasei. „Vycítil jsem, kterým směrem se trend ubírá. Měl jsem prostě dobrý čich,“hodnotil později.
Sestrojil baterii, v níž jsou lithiové ionty vnořeny v obou elektrodách, ale která neobsahuje čisté lithium, takže je bezpečnější. Je lehká, má vysokou energetickou kapacitu a dlouhou životnost – dá se několikatisíckrát nabít. V roce 1991 se dostala na trh v Japonsku a od té doby dobývá a dobíjí svět. Její velkou výhodou je, že na rozdíl třeba od NiCd článků využívajících nikl a kadmium netrpí paměťovým efektem a navíc snese mnohonásobně více nabíjecích a vybíjecích cyklů.
„Rekordmanem“z oceněných vědců je John Goodenough, jemuž je nyní 97 let a jenž se stal nejstarším v historii vyhlášeným laureátem Nobelovy ceny.
Nobelovský výbor ve svém prohlášení zdůraznil, že ocenění výzkumníci se podíleli na vytváření základů společnosti, která nebude založena na fosilních palivech.