Nobel-díj, Exxon és Az Akkumulátorforradalom Kezdete

2023 Szerző: Isabella Ferguson | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-05-24 13:47

Eredetileg az EVANNEX.

Írta: Charles Morris

Nehéz lenne olyan technológiára gondolni, amely kritikusabb lenne a mai technológiai csodák szempontjából, mint a lítium-ion akkumulátor, amely az apró hallókészülékektől kezdve az óriási erőművekig mindenben megtalálható. „Újratölthető világunk” három úttörője - John Goodenough, Stanley Whittingham és Akira Yoshino - most megérdemelt kémiai Nobel-díjat nyert a lítium-ion energiatároló technológia fejlesztésében végzett munkájáért (amint arról a Bloomberg beszámolt).

A lítium-ion akkumulátorok segítettek a villamos autóknak, akárcsak a teslai, boldogulni és versenyezni a gázzal vagy dízelüzemű járművekkel. JRR képe CleanTechnica

A történelem egyik nagy iróniája során Whittingham az 1970-es években az Exxon Research & Engineering alkalmazottjaként kezdett lítium-ion akkumulátorokkal foglalkozni. Felfedezte az interkaláció fontos koncepcióját - egy ion visszafordítható behelyezését az elektródába -, amely az újratölthető akkumulátor egyik alapelve. "Olyan, mintha lekvár kerülne egy szendvicsbe" - magyarázza. "Kémiai értelemben ez azt jelenti, hogy kristályszerkezete van, és mi lítiumionokat tehetünk be, kivehetünk, és a szerkezet utólag teljesen ugyanaz."

Whittingham lítium akkumulátorát az Exxon gyártotta az 1970-es években. A petrolkémiai óriás a technológiának az autókban való elképzelését képzelte el, de még nem volt alkalmas autóipari alkalmazásokra.

John Goodenough kibővítette Whittingham munkáját Oxfordban az 1970-es és 1980-as években, és megtalálta a módját a tárolókapacitás megduplázására. Ekkor az elemek még mindig a „gyilkos alkalmazásukat” keresték, amelyről kiderült, hogy a kézi 8 mm-es videokamera volt. Az Akira Yoshino az 1990-es években Li-ion akkumulátorokat forgalmazott a Sony számára, és a videokamerák voltak a technológia legfontosabb alkalmazásai néhány évig. 2000-ben a kereslet fő forrása a laptop volt. 2010-re a mindenütt jelen lévő okostelefon a lítium-ion akkumulátorok legnagyobb felhasználójává vált.

Az első elektromos jármű, amely Li-ion akkumulátorokat használt, a GM mártírhalált halt EV1 volt. Egy másik nagy iróniában a GM 1999-ben törölte (és összetörte) a járművet, ahogy az ólom-sav akkumulátorokról a lítium-ionra történő frissítés is jelentősen megnövelte hatótávolságát.

A századforduló környékén Tom Gage és csapata az AC Propulsion-nál visszavonta a GM útját - amikor tzero elektromos sportkocsijukban lévő ólom-sav akkumulátorokat lítium-ion akkumulátorokra cserélték, az 700 fonttal könnyebb volt, hatótávolsága kb. 300 mérföld, és 0–60-at képes megtenni lenyűgöző 3,6 másodperc alatt. Hamarosan a Tesla alapítói, Martin Eberhard és Marc Tarpenning hívtak, a többi pedig történelem. A Tesla Roadster, az első kereskedelmi szempontból életképes EV, 6 831 hengeres lítium-ion cellát használt, ugyanolyan típusú, mint a laptopok.

Azóta Whittingham felfedezése teljesen átalakította az autóipart és az energiaipart. A Bloomberg szerint az akkumulátorok költségei az elmúlt 9 évben több mint 80% -kal csökkentek, a gyártási kapacitás pedig 15 év alatt több mint 200-szorosára nőtt. 2023-ra a globális kapacitás várhatóan duplája lesz a mai adatnak.

"A lítium-ion akkumulátorok forradalmasították az életünket azóta, hogy 1991-ben piacra léptek" - mondta a Svéd Királyi Tudományos Akadémia az idei kémiai díj bejelentésében. "Megalapozták a vezeték nélküli, fosszilis tüzelőanyagoktól mentes társadalmat, és az emberiség számára a legnagyobb haszonnal járnak."