Литий-ионная аккумуляторная батарея и ее непростая история
Как общепринято считать, создал литий-ионные аккумуляторные батарейки Джон Гуденаф, получивший Нобелевскую премию в области химических наук в 2019 году. Вместе с ним та же награда была присуждена Стэнли Уиттингему, а также Акире Ёсино, которые тоже внесли огромный вклад в разработку li-ion аккумуляторных батарей.
Однако сама по себе технология могла бы увидеть свет гораздо раньше. В этой статье разберем, какой путь прошли аккумуляторные батарейки li-ion от идеи до воплощения в одно из самых полезных изобретений человечества.
Литий-ионная аккумуляторная батарея и ее история:
· Впервые упоминание о прототипе литий-ионной батареи приходится на 1972 год от компании Exxon. И это был именно Стэнли Уиттингем, который разработал самый первый прототип Li-ion-ячейки с мощностью около 2В. Далее, до 1977 года компания производила и реализовывала аккумуляторные батареи-таблетки, но в довольно небольших объемах.
· С 1976 года Оксфордский университет, а именно ученый Джон Б. Гуденаф в лице университета, приступил к тщательному изучению технологии. Именно он начал активно продвигать гипотезу, что конкретно литий является наиболее перспективной основой для аккумуляторов.
· В то время как Уиттингем и компания Exxon в 1977 году полностью отказываются от этой технологии, называя ее слишком ранней, другие ученые наоборот делают на нее ставки. Так, в 1980 году Гуденаф при сотрудничестве с Коичи Мидзусима смог получить прототип полноценной литий-ионной ячейки на 4В. По сути, это была улучшенная версия ранее созданной Уиттингемом батареи. С тех пор в конструкцию был добавлен оксид лития-кобальта. Далее следует несколько лет сложностей с реализацией и оплатой патента на разработку. Оксфорд, а позднее и другие фонды, отказались от финансирования идеи, и ученым пришлось временно забыть про литий-ионные батарейки.
· Новый виток исследований технологии стартовал в 1985 году, когда Акира Ёсино смог разработать инновационный анод на базе углерода. Он гораздо безопаснее и не летучий, в отличие от анода на основе металлического лития от Гуденафа и Уиттингема.
· В 1987 компания Sony проявила особый интерес к созданию собственной литий-ионной батареи, которую можно было бы перезаряжать и установить на новые камеры Handycam. Через 2 года концерн получил лицензию на старый патент Гуденафа, в который никто не верил. При сотрудничестве с инженером Ёсио Ниси велись масштабные исследования и разработки.
· Наконец, в 1991 году бренд Sony официально представил миру коммерческую и готовую к продаже версию аккумулятора, названного как «литий-ионный».
В 2019 году Нобелевской премии по Химии были удостоены Уиттингем, Гуденаф и Ёсино как создатели литий-ионной аккумуляторные батареи. Однако премию не получил Ёсио Ниси из компании Sony, чем был очень огорчен, поскольку также внес свою лепту. Вот такая длинная и непростая история создания литий-ионной аккумуляторной батарейки, которая в дальнейшем полностью преобразила промышленность, сферу мобильных источников питания и электромобилей.
