Et litiumionbatteri, der vandt Nobelprisen i kemi i 2019

Nobelprisen i kemi i 2019 blev tildelt til tre personer fra to lande onsdag den 9. oktober 2019. Disse tre forskere er blevet tildelt Nobelprisen i kemi for deres arbejde med at udvikle lithium-ion-batterier.

De tre forskere er det

  • Frances Arnold fra De Forenede Stater
  • George Smith fra USA
  • Gregory Winter fra England
Nobelprisen for lithium-ion-batterier

Lithium-ion batteri

Lithium-ion-batteriet eller også kendt som et Li-ion- eller LIB-batteri er et genopladeligt batteri (genoplad batteriet). Inde i dette batteri bevæger lithiumioner sig fra den negative elektrode til den positive elektrode, når den frigøres, og tilbage, når den genoplades.

Sammenlignet med traditionel batteriteknologi oplades disse lithium-batterier hurtigere, holder længere og har en højere effekttæthed for længere batterilevetid i en lettere pakke.

Lithium-ion batteri fungerer princip

Dybest set er arbejdsprincippet for lithium-ion-batterier forskellige fra alkaliske batterier (såsom tv-fjernbetjenede batterier). Denne forskel giver en meget større fordel i batteriudviklingen.

Elektroderne i et lithiumionbatteri består af grafit og lithiumcobaltoxid. Grafit har svagere elektroniske egenskaber end zink, som normalt bruges i alkaliske batterier.

Litiumcobaltoxid-delen af ​​Li-Ion-batteriet er i stand til at tiltrække elektroner meget stærkere end manganoxid - hvilket giver batteriet mulighed for at gemme mere energi på samme plads end alkaliske batterier.

Løsningen, der adskiller grafit og lithiumcobaltoxid, indeholder positivt ladede lithiumioner, som let danner og bryder kemiske bindinger, når batteriet aflades og genoplades.

Læs også: Igen optaget af Black Hole, lad os gennemgå det dybere!

Disse kemiske reaktioner kan forekomme begge veje, i modsætning til dannelsen af ​​zinkoxid, som får elektroner og lithiumioner til at strømme frem og tilbage i mange opladnings- og afladningscyklusser.

Udfordringer med batteriudvikling

Processen på et lithiumionbatteri giver bestemt ikke op til 100% effektivitet. Alle batterier mister til sidst deres evne til at lagre energi. Alligevel har den Li-ion kemiske forbindelse været stærk nok til at dominere den aktuelle batteriteknologi.

Den største udfordring i udviklingen af ​​batterier og energilagring generelt er evnen til at lagre energi, så forskere forsøger at bygge batterier, der er endnu bedre med hensyn til lagereffektivitet.

Opgradering af et batteri kræver eksperter fra kemikere og fysikere for at se ændringer på atomniveau såvel som mekaniske og elektriske ingeniører, der kan designe og samle batteripakker, der driver enheden.

Reference

  • Udvikl lithiumbatteriet 3, som denne videnskabsmand vandt Nobelprisen
  • Hvordan fungerer lithiumbatteri? Tænd for vores mobiltelefoner

Seneste indlæg

$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found