Premio Nobel de Química paira o desenvolvemento de baterías de ion litio

2019/10/09 Agirre Ruiz de Arkaute, Aitziber - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Sariak
• Kimika

Os investigadores Stanley Whittingham, John Goodenough e Akira Yoshino recibirán o Premio Nobel de Química de 2019 polo desenvolvemento de baterías de ion litio. A Fundación Nobel ha anunciado que as baterías de ion litio revolucionaron as nosas vidas. Grazas a eles, abriron o camiño cara a unha sociedade sen cables e sen combustibles fósiles.

As baterías de ion litio utilízanse actualmente desde teléfonos móbiles até vehículos eléctricos. Son lixeiros, recargables e potentes. Deste xeito, son moitos os avances que trouxeron á sociedade: en primeiro lugar, toda a electrónica portátil aliméntase con eles no mundo; tamén serviron paira desenvolver coches eléctricos de gran alcance; e, ademais, serviron paira almacenar enerxía procedente de fontes renovables, como o sol e o vento.En opinión da Fundación, todos estes ámbitos eran necesarios para que este tipo de baterías potentes, capaces de almacenar grandes cantidades de enerxía, fosen realmente exitosas.

A inestabilidade do litio, a súa fortaleza

O litio é un metal. É un elemento moi inestable -hai que gardalo en aceite para que non reaccione co aire-, cun só electrón ao redor do núcleo, que tende a deixar o litio paira ir a outro átomo. Así se forman os iones de litio, cando quedan cargados positivamente, e son moito máis estables que o litio propiamente devandito.

Esta inestable reactividad do litio é, con todo, a súa fortaleza.Stanley Whittingham aproveitou esta tendencia do litio a liberar o electrón ao crear a primeira batería funcional de litio. A crecente preocupación pola escaseza de petróleo provocou a entrada da industria petroleira na investigación enerxética. Exxon acolleu a algúns dos investigadores máis importantes no campo da enerxía, ofrecendo una gran cantidade de diñeiro e liberdade de investigación. Entre eles, o investigador inglés Stanley Whittingham. Así o creou, mentres investigaba materiais superconductores, a primeira batería con cátodo de disulfuro de titanio e ánodo de litio metálico. Obtivo una batería de alto potencial, que xeraba dous voltios, pero non era estable.

En 1980, John Goodenough duplicou o potencial da batería ao atopar condicións que fixeron a batería moito máis potente. Prevía un maior potencial da batería substituíndo o sulfuro metálico por un óxido metálico. E demostrou que con óxido de cobalto, intercalando iones de litio, a batería podía xerar até catro voltios.

 

En 1985, Akira Yoshino substituíu o litio puro da batería por iones de litio. A vantaxe das baterías de ion litio é que non se basean en reaccións químicas que descompoñen os electrodos, senón en iones de litio que se moven entre o ánodo e o cátodo. O seu resultado foi una batería moi lixeira e resistente, que podía ser recargada centos de veces, sen que se deteriore o seu rendemento. Así conseguiu que a batería fóra realmente útil e vendible.

A Fundación Nobel ha recoñecido que os tres investigadores han achegado moito á sociedade. Declaran crear un "mundo recargable".