Літій-іонна батарея, яка отримала Нобелівську премію з хімії у 2019 році

Нобелівську премію з хімії за 2019 рік було вручено трьом людям з двох країн у середу, 9 жовтня 2019 року. Ці троє вчених були нагороджені Нобелівською премією з хімії за їхню роботу з розробки літій-іонних батарей.

Троє вчених

  • Френсіс Арнольд із США
  • Джордж Сміт із США
  • Грегорі Вінтер з Англії
Нобелівська премія за літій-іонні акумулятори

Літій-іонний акумулятор

Літій-іонна батарея або також відома як Li-ion або LIB батарея - це акумуляторна батарея . У цій батареї іони літію рухаються від негативного електрода до позитивного електрода, коли він вивільняється, і назад, коли він заряджається.

Порівняно з традиційною технологією акумуляторів, ці літієві батареї заряджаються швидше, служать довше і мають вищу щільність живлення, щоб тривалий термін служби батареї в легшому корпусі.

Принцип роботи літій-іонної батареї

В основному принцип роботи літій-іонних акумуляторів відрізняється від лужних (таких як телевізійні дистанційні батареї). Ця різниця забезпечує набагато більшу перевагу в розробці акумулятора.

Електроди в літій-іонній батареї складаються з графіту та оксиду кобальту літію. Графіт має слабші електронні можливості, ніж цинк, який зазвичай використовується в лужних батареях.

Частина оксиду літію-кобальту літій-іонної батареї здатна привертати електрони набагато сильніше, ніж оксид марганцю - що дає батареї можливість зберігати більше енергії в тій же кількості простору, ніж лужні батареї.

Розчин, що відокремлює графіт та оксид кобальту літію, містить позитивно заряджені іони літію, які легко утворюють і розривають хімічні зв’язки при розряді та зарядці акумулятора.

Також читайте: Знову зайнятий Чорною дірою, давайте розглянемо її глибше!

Ці хімічні реакції можуть відбуватися в обидві сторони, на відміну від утворення оксиду цинку, який змушує електрони та іони літію текти вперед і назад у багатьох циклах заряду та розряду.

Проблеми розвитку акумулятора

Процес на літій-іонній батареї, безумовно, не забезпечує ефективність до 100%. Усі акумулятори з часом втрачають здатність накопичувати енергію. Незважаючи на це, хімічна сполука Li-Ion була досить сильною, щоб домінувати в сучасній технології акумуляторів.

Основним викликом у розвитку батарей та накопичення енергії в цілому є здатність накопичувати енергію, тому вчені намагаються створити батареї, які ще кращі з точки зору ефективності зберігання.

Оновлення акумулятора вимагає досвіду хіміків та фізиків, щоб побачити зміни на атомному рівні, а також інженерів-механіків та електриків, які можуть спроектувати та зібрати батарейні блоки, які живлять пристрій.

Довідково

  • Розробкою літієвої батареї 3 цей вчений став лауреатом Нобелівської премії
  • Як працює літієва батарея, включаючи наші мобільні телефони