in diesem Jahr Nobelpreis für Chemie wurde an drei angesehene Personen vergeben, die uns eine wiederaufladbare Welt zur Verfügung gestellt haben.
Dank der folgenden drei Wissenschaftler haben wir Zugang zu einer technologischen Revolution erhalten :
John B. Goodenough geboren 1922, Mitglied der University of Texas in Austin, ist der älteste Nobelpreisträger, der jemals den Preis erhalten hat. Britischer Wissenschaftler Stanley Whittingham war an der Binghampton University in den USA der zweite Preisträger und zuletzt Akira Yoshino der mit der Meijo-Universität in Japan verbunden ist.
Unsere wirklich tragbare Elektronik wie Mobiltelefone, Herzschrittmacher, Elektroautos für große Entfernungen und andere Geräte gibt es heute dank der von ihnen durchgeführten Forschung. Sie wurden entwickelt. Lithium-Ionen-Batterien die heute überall verwendet werden.
VERBINDUNG: NOBELPREIS 2019 FÜR PHYSIK, DER GEMEINSAM AN DREI WISSENSCHAFTLER GEWÄHRT WIRD
Wie funktioniert ein Lithium-Ionen-Akku?
Batterien wiegen nicht mehr zwei Tonnen, sondern drei Kilogramm. Sie können jetzt auch Energie aus erneuerbaren Ressourcen wie Sonne und Wind speichern und so unser Streben nach nachhaltigerer Energie unterstützen.
Die drei Preisträger haben das reaktive Element in Batterien auf kontrollierte Weise gezähmt, und heute können wir unsere langlebigen Batterien viele hundert Mal verwenden und aufladen.
Lithium-Ionen-Batterien haben unser Leben revolutioniert und werden in allen Bereichen eingesetzt, von Mobiltelefonen über Laptops bis hin zu Elektrofahrzeugen. Mit ihrer Arbeit haben die diesjährigen Chemie-Preisträger den Grundstein für eine drahtlose Gesellschaft ohne fossile Brennstoffe gelegt. #NobelPrize pic.twitter.com/KXVfXlUT4B
- Der Nobelpreis @NobelPrize 9. Oktober 2019
Es mag relativ einfach aussehen, eine Batterie herzustellen, aber das ist einfach nicht der Fall. Es ist unglaublich schwierig, die Wissenschaft zu entwickeln, um eine gut funktionierende Batterie zu entwickeln. effiziente Batterien .
Genau das haben diese drei Preisträger erreicht.
Eine Doppel-A-Batterie enthält zwei mit Elektrolyten gefüllte Elektroden. Da es sich um hochreaktive Elemente handelt, besteht manchmal eine Barriere zwischen den beiden Elektroden. Elektronen passieren dann den Stromkreis und versorgen das elektrische Gerät, das Sie mit Strom versorgen möchten.
Das leichteste Metall, das wir haben, ist Lithium. Lithium hat auch eine enorme Tendenz, eines seiner Elektronen abzugeben, so dass es positiv geladene Lithium-Ionen wird.
Die Kehrseite ist jedoch, dass es sich um ein fantastisch reaktives Element handelt. Um Lithium-Ionen in einer Batterie zu verwenden, muss deren Reaktivität gezähmt werden - und genau das haben diese drei Preisträger durch ihre Forschung erreicht.
Wie haben sie das gemacht?
In den 1970er Jahren entdeckte Whittingham ein Material namens Titandisulfid ein Schichtmaterial. Dadurch kann eine Batterie bis zu zwei Volt erreichen. Lithiummetall ist jedoch nicht das optimalste Element in einer Batterie.
In den frühen 1970er Jahren nutzte Stanley Whittingham, der mit dem diesjährigen Chemiepreis ausgezeichnet wurde, den enormen Antrieb von Lithium, um sein äußeres Elektron freizusetzen, als er die erste funktionierende Lithiumbatterie entwickelte. #NobelPrize pic.twitter.com/lRD2zBNm4T
- Der Nobelpreis @NobelPrize 9. Oktober 2019
Also, was könnte verwendet werden, um es zu ersetzen, während die Spannung beibehalten oder erhöht wird?
In den frühen 1980er Jahren entdeckte Goodenough ein fantastisches Material basierend auf Kobaltoxid das könnte genau das tun. Tatsächlich stieg es sogar auf vier Volt - ein gigantischer Sprung in der Batteriewelt.
John Goodenough, Chemie-Preisträger 2019, verdoppelte das Potenzial der Lithiumbatterie und schuf die richtigen Bedingungen für eine weitaus leistungsstärkere und nützlichere Batterie. #NobelPrize pic.twitter.com/ygivR7hySG
- Der Nobelpreis @NobelPrize 9. Oktober 2019
Batterien hatten jedoch noch Lithiummetall. Wie konnte dies geändert werden, um die Batterie noch weiter zu verbessern?
Hier kommt Yoshino auch in den frühen 1980er Jahren ins Spiel. Yoshino fand das Petrolkoks enthielt auch Schichtstrukturen und ein im Vergleich zu Lithium geringes Potential. In Kombination mit den anderen Materialien einer Batterie wurde die Spannung bei vier Volt gehalten.
in diesem Jahr #NobelPrize Preisträger Akira Yoshino hat es geschafft, reines Lithium aus der Batterie zu entfernen, statt es vollständig auf Lithiumionen zu basieren, die sicherer als reines Lithium sind. Dadurch war die Batterie in der Praxis funktionsfähig. pic.twitter.com/9tqSh5zTsS
- Der Nobelpreis @NobelPrize 9. Oktober 2019
Dank der kombinierten Entdeckungen dieser drei Forscher können wir Lithium-Ionen-Batterien verwenden - eine Batterie, die unser Leben dramatisch beeinflusst hat.
In einem kurzen Telefonat mit Dr. Yoshino, in dem man seine Freude spürbar hören konnte, bemerkte er: "Neugier ist für Forscher sehr wichtig. Es ist neugierige Forschung, die zu großen Vorteilen für die Menschheit führt."