Những người tạo ra pin sạc hiện đại chia sẻ giải thưởng Nobel – TechCrunch


Nếu bạn phải nhét một vài chiếc AA vào điện thoại thông minh mỗi sáng để kiểm tra email, duyệt Instagram và nhắn tin cho bạn bè, rất có thể cuộc cách mạng di động sẽ không quá cách mạng. May mắn thay, pin lithium-ion có thể sạc lại đã được phát minh – một nhiệm vụ kéo dài hàng thập kỷ mà ba người đàn ông vừa được trao giải thưởng Nobel về hóa học.

Giải thưởng năm nay vinh danh M. Stanley Whmitham, John Goodenough và Akira Yoshino, tất cả những người này đã đóng góp cho sự phát triển của ngày nay là hình thức phổ biến nhất của sức mạnh di động. Không có họ (và tất nhiên cả những người họ làm việc cùng, và những người đến trước), chúng ta sẽ bị ràng buộc với những nguồn năng lượng thậm chí còn lãng phí và / hoặc cố định hơn.

Pin chì-axit đã được sử dụng trong gần một thế kỷ trước khi mọi người thực sự nghĩ đến việc đưa mọi thứ lên cấp độ tiếp theo với lithium, một kim loại nhẹ có tính chất điện mong muốn. Nhưng lithium cũng có khả năng phản ứng cao với không khí và nước, khiến việc tìm kiếm các chất phù hợp để ghép nó trở nên khó khăn.

Các thí nghiệm trong các thập niên 50 và thập niên 60 đã đặt nền móng cho các cuộc điều tra có mục tiêu hơn, đặc biệt là Whmitham phe. Ông và cộng sự Fred Gamble đã chỉ ra vào năm 1976 rằng các ion lithium, sau khi tặng các electron để tạo ra một điện tích, hoàn toàn phù hợp với một mạng lưới titan disulfide – nơi chúng ngồi một cách kiên nhẫn (trong chiếc van van der Waals của chúng có lỗ hổng) cho đến khi một electron được cung cấp trong quá trình sạc lại . Thật không may, thiết kế này cũng sử dụng cực dương lithium có thể phản ứng cao (nghĩ lửa) nếu bị uốn cong hoặc nghiền nát.

John Goodenough và nhóm của ông đã sớm phát triển một vật liệu catốt tốt hơn (nơi các ion lithium được nghỉ ngơi) với tiềm năng cao hơn nhiều – có thể rút ra nhiều năng lượng hơn, mở ra những khả năng mới cho các ứng dụng. Điều này, kết hợp với thực tế là cực dương lithium kim loại có thể có khả năng phản ứng cao (nghĩ là lửa) nếu bị uốn cong hoặc nghiền nát, dẫn đến nghiên cứu gia tăng về việc làm cho pin an toàn cũng như hữu ích.

Vào năm 1985, nghiên cứu của Akira Yoshino đã dẫn đến việc phát hiện ra một số tài liệu (tên của họ giành được ý nghĩa với bất cứ ai không có kiến ​​thức về miền) có thể thực hiện tốt trong khi cũng có thể bị hư hại về thể chất và không gây ra bất kỳ rắc rối lớn nào.

Nhiều, nhiều cải tiến đã được thực hiện kể từ đó, nhưng các yếu tố cần thiết của công nghệ đã được các đội này đưa ra. Và ngay sau khi pin lithium-ion được chứng minh là an toàn, dung lượng cao và có thể sạc lại hàng trăm lần, chúng đã được tìm thấy trong máy tính xách tay, thiết bị y tế và cuối cùng là điện thoại di động. Ngày nay, sau ba thập kỷ cải tiến, pin lithium hiện đang sử dụng xăng làm phương tiện lưu trữ năng lượng được lựa chọn cho việc vận chuyển của con người.

Ba học giả có công trình phát triển mạnh mẽ nhất công nghệ này từ lý thuyết đến thực tế thương mại đã được trao cổ phần bằng nhau của giải Nobel Hóa học năm nay, mỗi người chiếm một phần ba triệu và quan trọng hơn là sự khác biệt của việc được công nhận trong thời trang lịch sử.