Het is zowel de vloek van ons bestaan als een uitkomst. De oplaadbare lithium-ionbatterij voedt de meeste van onze apparaten, van smartphones tot laptops tot elektrische auto's. En de drie mannen die een integraal onderdeel waren van de ontwikkeling ervan, hebben zojuist de Nobelprijs voor scheikunde gekregen.
John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham en Akira Yoshino zullen de Nobelprijs van dit jaar delen "voor de ontwikkeling van lithium-ionbatterijen", zei de Koninklijke Zweedse Academie van Wetenschappen vanmorgen.
Whittingham, van de Binghamton University, State University of New York, ontdekte tijdens het ontwikkelen van technologieën voor energie zonder fossiele brandstoffen een energierijk materiaal dat hij gebruikte om een kathode (negatief geladen elektrode) te maken in een lithium-ionbatterij. Op moleculair niveau had die kathode - gemaakt van titaniumdisulfide - kleine hoekjes waar lithiumionen zich konden verstoppen. De resulterende batterij, met metallisch lithium als anode, creëerde 2 volt stroom.
"Maar metallisch lithium is reactief en de batterij was te explosief om levensvatbaar te zijn", zei de Nobelprijsstichting in een verklaring.
Goodenough, van de Universiteit van Texas in Austin, creëerde een vergelijkbare batterij met kobaltoxide (ook met kleine lithiumionen verborgen in de lege ruimtes) als kathode, wat resulteerde in maar liefst 4 volt stroom. "Dit was een belangrijke doorbraak en zou tot veel krachtigere batterijen leiden", aldus de Nobelprijsstichting.
Vervolgens bouwde Yoshino, voortbouwend op de kathode van Goodenough, "in 1985 de eerste commercieel levensvatbare lithium-ionbatterij", aldus de Nobelprijsstichting. Yoshino, van de Asahi Kasei Corporation, Tokyo en Meijo University, Nagoya, Japan, schakelde het materiaal voor de anode uit. In plaats van metallisch lithium gebruikte hij een koolstofmateriaal, petroleumcokes genaamd, dat lithiumionen in zijn moleculaire ruimtes kan verbergen.
Deze batterij is niet afhankelijk van chemische reacties zoals anderen hadden gedaan en vertrouwt in plaats daarvan op de stroom van lithiumionen tussen de anode en de kathode. Het resultaat? Een lichtgewicht batterij die honderden keren kan worden opgeladen voordat de prestaties een hit worden.
Naast het opgeladen houden van al onze gadgets, kunnen lithium-ionbatterijen veel energie opslaan van zonne- en windenergie.
"Lithium-ionbatterijen hebben een revolutie teweeggebracht in ons leven sinds ze voor het eerst op de markt kwamen in 1991. Ze hebben de basis gelegd voor een draadloze, fossiele brandstofvrije samenleving en zijn het grootste voordeel voor de mensheid", aldus de Nobelprijsstichting.
De drie laureaten delen de Nobelprijs van 9 miljoen kronen (ongeveer $ 909.000).
