Il Premio Nobel per la Chimica 2019 è stato assegnato a tre persone di due paesi mercoledì 9 ottobre 2019. Questi tre scienziati hanno ricevuto il Premio Nobel per la Chimica per il loro lavoro nello sviluppo di batterie agli ioni di litio.
I tre scienziati lo sono
- Frances Arnold dagli Stati Uniti
- George Smith dagli Stati Uniti
- Gregory Winter dall'Inghilterra
Batteria agli ioni di litio
Le batterie agli ioni di litio o anche note come batterie agli ioni di litio o LIB sono una delle batterie ricaricabili . In questa batteria, gli ioni di litio si spostano dall'elettrodo negativo all'elettrodo positivo quando viene rilasciato e indietro quando viene ricaricato.
Rispetto alla tecnologia delle batterie tradizionali, queste batterie al litio si caricano più velocemente, durano più a lungo e hanno una densità di potenza maggiore per una maggiore durata della batteria in un pacchetto più leggero.
Principio di funzionamento della batteria agli ioni di litio
Fondamentalmente, il principio di funzionamento delle batterie agli ioni di litio è diverso dalle batterie alcaline (come le batterie del telecomando della TV). Questa differenza offre un vantaggio molto maggiore nello sviluppo della batteria.
Gli elettrodi in una batteria agli ioni di litio sono costituiti da grafite e ossido di litio cobalto. La grafite ha capacità elettroniche più deboli rispetto allo zinco che viene solitamente utilizzato nelle batterie alcaline.
La porzione di ossido di litio e cobalto della batteria agli ioni di litio è in grado di attrarre gli elettroni in modo molto più forte dell'ossido di manganese, il che conferisce alla batteria la capacità di immagazzinare più energia nella stessa quantità di spazio rispetto alle batterie alcaline.
La soluzione che separa grafite e ossido di litio cobalto contiene ioni di litio caricati positivamente, che formano e rompono facilmente legami chimici quando la batteria viene scaricata e ricaricata.
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Queste reazioni chimiche possono avvenire in entrambi i modi, a differenza della formazione di ossido di zinco, che fa fluire avanti e indietro elettroni e ioni di litio in molti cicli di carica e scarica.
Sfide di sviluppo della batteria
Il processo sulla batteria agli ioni di litio non garantisce certamente un'efficienza fino al 100%. Tutte le batterie alla fine perdono la capacità di immagazzinare energia. Anche così, il composto chimico agli ioni di litio è stato abbastanza forte da dominare l'attuale tecnologia delle batterie.
La sfida principale nello sviluppo delle batterie e dell'accumulo di energia in generale è la capacità di immagazzinare energia, quindi gli scienziati stanno cercando di costruire batterie che siano ancora migliori in termini di efficienza di stoccaggio.
L'aggiornamento di una batteria richiede l'esperienza di chimici e fisici per vedere i cambiamenti a livello atomico, nonché ingegneri meccanici ed elettrici che possono progettare e assemblare i pacchi batteria che alimentano il dispositivo.
Riferimento
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