- John B. Goodenough (Universidade do Texas em Austin, EUA);
- Stanley Whittingham (Universidade de Binghamton, Universidade Estadual de Nova York, EUA);
- Akira Yoshino (Asahi Kasei Corporation, Tóquio, Japão, e Universidade Meijo, Nagoya, Japão).
“Pelo desenvolvimento de baterias de iões de lítio”
Eles criaram um mundo recarregável
O Prémio Nobel de Química 2019 recompensa o desenvolvimento da bateria de iões de lítio. Esta bateria leve, recarregável e poderosa é atualmente usada em tudo, desde telemóveis a laptops e veículos elétricos. Também pode armazenar quantidades significativas de energia da energia solar e eólica, possibilitando uma sociedade livre de combustível fóssil.
As baterias de iões de lítio são usadas globalmente para alimentar os produtos eletrónicos portáteis que usamos para comunicar, trabalhar, estudar, ouvir música e buscar conhecimento. As baterias de lítio também permitiram o desenvolvimento de carros elétricos de longo alcance e o armazenamento de energia de fontes renováveis, como energia solar e eólica.
A fundação da bateria de iões de lítio foi lançada durante a crise do petróleo na década de 1970. Stanley Whittingham trabalhou no desenvolvimento de métodos que poderiam levar a tecnologias de energia sem combustível fóssil. Ele começou a pesquisar supercondutores e descobriu um material extremamente rico em energia, que usou para criar um cátodo inovador numa bateria de lítio. Isso foi feito a partir de dissulfeto de titânio (TiS2) que, a nível molecular, possui espaços que podem abrigar - intercalar - iões de lítio.
O ânodo da bateria era parcialmente feito de lítio metálico, que possui um forte capacidade para libertar elétrões. Daí resultou uma bateria que literalmente tinha um grande potencial, pouco mais de dois volts. No entanto, o lítio metálico é reativo e a bateria era demasiado explosiva para ser viável.
Primeira bateria comercialmente viável de iões de lítio
criada por Akira Yoshino em 1985
John Goodenough previu que o cátodo teria um potencial ainda maior se fosse fabricado usando um óxido de metal em vez de um sulfeto de metal. Após uma pesquisa sistemática, em 1980, ele demonstrou que o óxido de cobalto com iões de lítio intercalados pode produzir até quatro volts. Este foi um avanço importante e levaria a baterias muito mais poderosas.
Com o cátodo de Goodenough como base, Akira Yoshino criou a primeira bateria comercialmente viável de iões de lítio em 1985. Em vez de usar lítio reativo no ânodo, ele usou coque de petróleo, um material de carbono que, como o óxido de cobalto do cátodo, pode intercalar iões de lítio .
O resultado foi uma bateria leve e resistente que poderia ser carregada centenas de vezes antes que seu desempenho se deteriorasse. A vantagem das baterias de iões de lítio é que elas não são baseadas em reações químicas que quebram os eletrodos, mas em iões de lítio que fluem para frente e para trás entre o ânodo e o cátodo.
As baterias de iões de lítio revolucionaram as nossas vidas desde que entraram no mercado em 1991. Elas lançaram as bases de uma sociedade sem fios e livre de combustível fóssil e são um grande benefício para a humanidade.