Premi Nobel agli inventori della batteria agli ioni di litio

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3 scienziati premiati per il loro eccellente lavoro

Il premio Nobel per la chimica è stato assegnato a tre scienziati per il loro lavoro nello sviluppo di batterie agli ioni di litio.

John B. Goodenough dell'Università del Texas ad Austin, M. Stanley Whittingham dell'Università di Binghamton e Akira Yoshino dell'Università Meijo hanno ricevuto il premio nobel  dalla Royal Swedish Academy of Sciences a Stoccolma.

A 97 anni, Goodenough è il più vecchio vincitore a ricevere un premio Nobel in qualsiasi disciplina; Whittingham è il secondo ricercatore nato in Gran Bretagna a vincere un premio Nobel per la scienza quest'anno.

 

Le batterie agli ioni di litio sono state scelte in quanto  si sono dimostrate fondamentali nello sviluppo del mondo high-tech in cui viviamo.

"Hanno gettato le basi di una società senza fili e senza combustibili fossili e sono di grande beneficio per l'umanità", ha detto l'Accademia.

Molto più leggere e compatte dei precedenti tipi di batterie ricaricabili e in grado di mantenere la carica più a lungo, si trovano in tutto, dai telefoni cellulari ai laptop e alle auto elettriche.

"Le batterie delle auto elettriche non pesano più due tonnellate, ma 300 kg" ha affermato la prof.ssa Sara Snogerup Linse, membro del comitato Nobel per la chimica. "La capacità di immagazzinare energia da fonti rinnovabili, il sole, il vento, si apre al consumo di energia sostenibile", ha aggiunto.

Alla domanda su come ci si sente a ricevere la chiamata, Yoshino dice semplicemente: "Incredibile, sorprendente".

 

 

 

 

 

Le batterie funzionano trasformando l'energia chimica in elettricità. Una batteria tipica è composta da due elettrodi, un anodo e un catodo, che di solito sono separati da un liquido che può trasportare particelle cariche.

Entrambi gli elettrodi sono collegati a un circuito elettrico. Quando la batteria alimenta un dispositivo elettrico, gli elettroni viaggiano dall'anodo al catodo attraverso il circuito elettrico, mentre gli ioni caricati positivamente si muovono attraverso l'elettrolito. In una batteria ricaricabile, l'energia può essere immessa nel dispositivo per invertire questo processo.

Mentre le batterie ricaricabili erano in circolazione negli anni '70, presentavano degli svantaggi, non ultimo la quantità di energia che potevano immagazzinare. Si pensava che il litio potesse essere una risposta poiché è un metallo molto leggero e perde facilmente un elettrone. Tuttavia, anche la reattività del litio ha reso difficile il cablaggio.

Negli anni '70 Stanley Whittingham affrontò il problema cercando di sviluppare approcci per l'energia senza fossili alla luce della crisi petrolifera. Il suo dispositivo, la prima batteria al litio funzionale, utilizzava litio metallico nell'anodo e ioni di litio infilati nel disolfuro di titanio per il catodo. Sfortunatamente, quando questa batteria è stata ripetuta ricaricato, correva il rischio di esplodere. Per migliorare la sicurezza, Whittingham ha combinato litio metallico con alluminio nell'anodo.

Goodenough raccolse il testimone all'Università di Oxford e sostituì il disolfuro di titanio nel catodo con ossido di cobalto, un approccio che raddoppiò la tensione prodotta.

Yoshino usò il catodo sviluppato da Goodenough per creare la prima batteria agli ioni di litio commercialmente valida nel 1985, con l'anodo nella sua batteria composto da ioni di litio ed elettroni alloggiati in un materiale di carbonio chiamato coke di petrolio. Ciò ha reso la batteria molto più sicura di quelle che utilizzano litio metallico.

Il risultato fu una batteria leggera e compatta che poteva essere ricaricata molte, molte volte - il fondamento della tecnologia moderna. La batteria continua a essere sviluppata, anche per migliorare il suo impatto ambientale.

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