Hárman kapják a kémiai Nobel-díjat a lítiumion-akkumulátor kifejlesztéséért

John Goodenough, Stanley Whittingham és Josino Akira részesül az elismerésben.

A lítiumion-akkumulátor kifejlesztéséért egy amerikai, egy brit és egy japán tudós, John Goodenough, Stanley Whittingham és Josino Akira kapja az idei kémiai Nobel-díjat a Svéd Királyi Tudományos Akadémia szerdai stockholmi bejelentése szerint.

Az 1922. július 25-én született John Goodenough a valaha volt legidősebb Nobel-díjas - közölte Göran Hansson, az akadémia főtitkára.

Az indoklás szerint a könnyű, újratölthető és tartós lítiumion-akkumulátorokat napjainkban a mobiltelefonoktól a laptopokon át az elektromos autókig használják. Világszerte

Jelentős mennyiségű nap- és szélenergiát tudnak elraktározni, lehetővé téve ezzel a fosszilis energiától mentes társadalmat.

A lítiumion-akkumulátor alapjait az 1970-es évek olajválsága idején fektették le. Stanley Whittingham olyan módszerek fejlesztésén dolgozott, amelyek fosszilis üzemanyag felhasználása nélküli technológiákhoz vezethetnek. Szupravezetőket kezdett vizsgálni, és felfedezett egy rendkívül energiagazdag anyagot, amelyet egy innovatív katód megalkotásához használt egy lítiumakkumulátorban. Ez titán-diszulfidból készült, amelybe molekuláris szinten lítiumionokat lehet „beszúrni”. Ennek az akkumulátornak az anódja részben fémes lítiumból készült, és bár az akkumulátorban nagy lehetőségek rejlettek, a fémes lítium miatt túlságosan is robbanásveszélyes volt ahhoz, hogy használható legyen.

John Goodenough úgy vélte, hogy a katódban még nagyobb lehetőségek rejlenek, ha fém-oxidot használnak fém-szulfid helyett. 1980-ban bizonyította, hogy kobalt-oxidba ágyazott lítiumionok akár négyvoltos feszültséget is le tudnak adni. Ez áttörés volt, amely aztán jóval erősebb akkumulátorok kifejlesztéséhez vezetett.

Az amerikai tudós katódját alapul véve Josino Akira 1985-ben megalkotta a kereskedelmi forgalomban használható első lítiumion-akkumulátort. A reaktív lítium helyett petróleum kokszot, egy olyan karbonanyagot használt az anódban, amelybe a katód kobalt-oxidjához hasonlóan lítiumionokat lehet beágyazni.

Az eredmény egy könnyű, tartós akkumulátor lett, amelyet több százszor újra lehet tölteni, mielőtt csökkenni kezd a kapacitása. A lítiumion-akkumulátorok előnye, hogy nem olyan kémiai reakciókon alapulnak, amelyekben elhasználódnak az elektródák, hanem a lítiumionok oda-vissza áramlanak az anód és a katód között. Az ilyen akkumulátoroknak nincs „memóriájuk”, a részleges töltés vagy merítés következtében nem csökken a kapacitásuk, nem kell őket kis töltésen regenerálni. További előnyük például a kadmiumos cellákhoz képest, hogy kevés mérgező anyag van bennük.

A kitüntetettek összesen 9 millió svéd koronával (276 millió forintos összeggel) gazdagodnak. A díjátadó ünnepséget hagyományosan december 10-én, az elismerést alapító Alfred Nobel halálának évfordulóján rendezik.

„Miként tároljuk és használjuk az energiát”

Josino Akira a fiatal kutatóknak szóló bátorításként értékelte az elismerés odaítélését. A japán kutató elmondta: bízott abban, hogy felfedezéseik előbb-utóbb kiérdemlik a Nobel-díjat, de nem számított arra, hogy ez ennyire „hamar” bekövetkezik. A lítiumionos akkumulátorok 1991-ben kerültek piacra.

Mint a stockholmi bejelentést követően Japánban tartott sajtótájékoztatóján kifejtette, a kémiai Nobel-díj kutatási területek széles spektrumát fedi le, ezért úgy gondolta, hogy sok idő eltelik, mire a Nobel-bizottság olyan eszközökre fordítja figyelmét, mint a lítiumionos akkumulátorok. Azt is elmondta, hogy először feleségével tudatta a hírt.

A lítíumion-akkumulátorok előnyeivel kapcsolatban a japán tudós megemlítette a klímaváltozás ügyét, amely szerinte jelentős kihívás az emberiség számára, a lítiumion-akkumulátorok azonban alkalmasak az elektromos energia tárolására.

Josino Akira méltatta a 97 éves John Goodenough-ot is, amiért az idős kora ellenére is folytatta a kutatásokat. A 71 éves Josino szerint az évek során barátokká váltak, Goodenough olyan számára, mintha az apja lenne, és szinte minden évben meglátogatja Texasban.

John Goodenough a Texasi Egyetem által kiadott közleményben mondott köszönetet, hangsúlyozva, hogy mekkora megtiszteltetést jelent számára a díj.

„Köszönöm a barátaimnak, hogy támogattak és segítettek engem egész életemben” – tette hozzá.

Stanley Whittingham a bejelentést követően reményét fejezte ki, hogy a díj ráirányítja majd a „nagyon is szükséges” figyelmet az energia jövőjére. Közleményében a brit tudós azt írta, a kutatás, amelynek 30 éve részese,

Whittingham úgy fogalmazott, rendkívül hálás a díjért, és annyi embernek kell köszönetet mondania, hogy nem is tudja, hol kezdje.