Giải thưởng Nobel về hóa học 2019 trao giải cho sự phát triển của pin lithium-ion. Pin nhẹ, có thể sạc lại và mạnh mẽ này hiện được dùng trong mọi thứ, từ điện thoại di động đến máy tính xách tay và tàu điện. Nó cũng có thể lưu trữ một lượng năng lượng đáng kể từ năng lượng thái dương và năng lượng gió, tạo nên một tầng lớp không có nhiên liệu hóa thạch.
Pin lithium-ion được dùng trên toàn cầu để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử cầm tay mà chúng ta dùng để liên lạc, làm việc, học tập, nghe nhạc và từng kiến thức. Pin lithiumion cũng đã cho phép phát triển ô tô điện tầm xa và lưu trữ năng lượng từ các nguồn tái tạo, chả hạn như năng lượng quạ và gió.
Nền tảng của pin lithium-ion đã được đặt ra trong cuộc khủng hoảng dầu mỏ vào những năm 1970. Stanley Whmitham đã nghiên cứu phát triển các phương pháp có thể dẫn đến các công nghệ năng lượng không có nhiên liệu hóa thạch. Ông bắt đầu nghiên cứu các chất siêu dẫn và phát hiện ra một nguyên liệu cực kỳ giàu năng lượng, thứ mà ông đã dùng để tạo ra một cực âm sáng tạo trong pin lithium. Điều này được tạo ra từ titan disulphide, ở cấp độ phân tử, có không gian có thể chứa các ion – xen kẽ – lithium.
Cực dương của pin được chế tác một phần từ lithium kim khí, có một ổ đĩa mạnh để giải phóng electron. Điều này dẫn đến một loại pin thực thụ có tiềm năng lớn, chỉ hơn hai volt. Tuy nhiên, lithium kim khí là hoạt tính làm cho pin dễ nổ và không thể tồn tại.
John Goodenough dự đoán rằng cực âm sẽ có tiềm năng lớn hơn nữa, nếu nó được tạo ra bằng cách sử dụng oxit kim khí thay vì sunfua kim loại. Sau khi độ một cách có hệ thống, năm 1980, ông đã chứng minh rằng oxit coban với các ion lithium xen kẽ có thể tạo ra sức suất lên đến bốn volt. Đây là một bước đột phá quan trọng và sẽ dẫn đến pin mạnh hơn nhiều.
Với cơ sở là cực âm của Goodenough, Akira Yoshino đã tạo ra pin lithium-ion thương nghiệp trước hết vào năm 1985. Thay vì dùng lithium phản ứng ở cực dương, ông đã dùng than cốc dầu lửa, một nguyên liệu carbon, như oxit coban của catốt, có thể xen kẽ các ion lithium .
Kết quả là một pin cứng, nhẹ có thể được sạc hàng trăm lần trước khi hiệu suất của nó bị sút giảm. Ưu điểm của pin lithium-ion là chúng không dựa trên các phản ứng hóa học phá vỡ các điện cực, mà dựa trên các ion lithium chảy hỗ tương giữa cực dương và cực âm.
Pin lithium-ion đã cách mạng hóa cuộc sống của chúng tôi kể từ khi chúng lần đầu tiên tham gia thị trường vào năm 1991. Chúng đã đặt Nền tảng của một xã hội không có nhiên liệu hóa thạch không dây và là lợi. lớn nhất cho loài người.
Theo Nobelprize.org .
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét