اعطای جایزه نوبل شیمی به توسعه‌دهندگان باتری‌های لیتیوم یون
این سه دانشمند ِبرنده جایزه نوبل شیمی، به توسعه چیزی کمک کرده‌اند که در بسیاری از دستگاه‌هایی که ما همه روزه از آنها استفاده می‌کنیم جا دارد. اما خارج از گوشی‌های هوشمند، نسخه‌های بزرگ باتری‌های لیتیوم یونی می‌توانند مقادیر قابل توجهی از انرژی تجدیدپذیر ِباد و خورشید را ذخیره کنند؛ و این یعنی اینکه شکل‌گیری جامعه‌ای بدون سوخت فسیلی می‌تواند به راحتی اتفاق بیفتد. نصب بزرگ‌ترین باتری لیتیوم یون جهان، یک سیستم پاورپک با ظرفیت ۱۰۰ مگاوات، در نوامبر ۲۰۱۷ در استرالیای جنوبی صورت گرفت.
باتری‌های لیتیوم یون که زندگی ما را متحول کرده‌اند، در همه چیز از تلفن‌های همراه گرفته تا لپ‌تاپ و وسایل نقلیه الکتریکی استفاده می‌شوند. برندگان نوبل شیمی در‌واقع با کار خود پایه‌های یک جامعه بی‌سیم و بدون سوخت فسیلی را بنا نهاده‌اند.
اکثر باتری‌های لیتیوم یونی امروزه از چندین بخش تشکیل شده‌اند: دو الکترود جامد که توسط یک غشای پلیمری تزریق شده به کمک الکترولیت مایع و یا ژل از هم جدا شده‌اند.
اولین باتری لیتیومی کاربردی در دهه ۱۹۷۰ ساخته شد و در طول بحران نفت، روش‌های تولید انرژی خارج از سوخت‌های فسیلی مورد بررسی قرار گرفت و بطور همزمان تحقیق در مورد ابررساناها آغاز و در همین حین ماده‌ای غنی از انرژی کشف شد که برای ایجاد چیزی که به عنوان کاتد (نوعی الکترود که الکترون‌ها از طریق آن حرکت می‌کنند) شناخته می‌شود در داخل باتری لیتیومی بکار می‌رفت. و در سطح مولکولی، یون‌های لیتیوم می‌توانستند در آن قرار بگیرند. این باتری بیش از دو ولت داشت، اما از آنجایی که از لیتیوم فلزی ساخته شده بود، “بیش از حد انفجاری” از آب درآمد.
در همین حال، با افزایش خواص قدرتمند باتری لیتیومی، «پتانسیل باتری لیتیومی دوبرابر شد» و در طول سال‌ها به طور مداوم کار روی این موضوع ادامه یافت. همچنین پیش‌بینی شد که اگر در کاتد باتری به جای سولفید از اکسید فلزی استفاده شود، پتانسیل آن بیشتر می‌شود، چیزی که در سال ۱۹۸۰ به تحقق رسید.
همچنین معلوم شد که افزودن اکسید کبالت به یون‌های لیتیوم، می‌تواند تا چهار برابر ولتاژ تولید کند. این یک پیشرفت مهم بود که منجر به ساخت باتری‌های بسیار قدرتمندتر شد.
در مراحل بعد متخصصین موفق شدند لیتیوم خالص را از باتری خارج و با تمرکز روی یون‌ها، استفاده از آنها را ایمن‌تر کنند. با استفاده از این کاتد، در سال ۱۹۸۵ اولین باتری لیتیوم یونی وارد بازار جهانی شد. در این باتری از یک ماده کربنی، کک نفتی، در قطب آند (الکترودی با بار مثبت که الکترون‌ها از طریق آن دستگاه را ترک می‌کنند) استفاده می‌شد.
و در نهایت یک باتری سبک وزن و مقاوم ساخته شد که می‌توانست صدها بار قبل از بدتر شدن عملکردش شارژ شود. مزیت باتری‌های لیتیوم یونی در این است که بر اساس واکنش‌های شیمیایی که الکترودها را می‌شکنند، کار نمی‌کنند بلکه متکی بر یون‌های لیتیومی هستند که بین آند و کاتد جریان دارند.
اگرچه باتری‌های لیتیوم یونی در گوشی‌های هوشمند بسیار مهم هستند، بعضی از شرکت‌ها در حال آزمایش انواع دیگری مانند باتری‌های گرافن برای افزایش عمر دستگاه هستند.
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.