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Prix ​​Nobel de chimie 2019: batteries lithium-ion

L'Académie royale des sciences de Suède a décidé d'attribuer le prix Nobel de chimie 2019 à John B. Goodenough, de l'Université du Texas à Austin, aux États-Unis, M. Stanley Whittingham, de l'Université de Binghamton, à l'Université d'État de New York, aux États-Unis, et Akira Yoshino de Asahi Kasei Corporation, Tokyo, Japon, et l'Université Meijo, Nagoya, Japon "pour le développement de batteries lithium-ion."

Ils ont créé un monde rechargeable

Le prix Nobel de chimie 2019 récompense le développement de la batterie lithium-ion. Cette batterie légère, rechargeable et puissante est désormais utilisée dans tous les domaines, des téléphones portables aux ordinateurs portables en passant par les véhicules électriques. Il peut également stocker d'importantes quantités d'énergie provenant de l'énergie solaire et éolienne, rendant possible une société sans combustibles fossiles.

Les batteries lithium-ion sont utilisées dans le monde entier pour alimenter les appareils électroniques portables que nous utilisons pour communiquer, travailler, étudier, écouter de la musique et rechercher des connaissances. Les batteries au lithium ont également permis le développement de voitures électriques à longue portée et le stockage d’énergie provenant de sources renouvelables, telles que l’énergie solaire et éolienne.

La pile au lithium-ion a été fondée lors de la crise du pétrole dans les années 1970. Stanley Whittingham a travaillé au développement de méthodes pouvant conduire à des technologies d’énergie sans combustibles fossiles. Il a commencé des recherches sur les supraconducteurs et a découvert un matériau extrêmement riche en énergie, qu'il avait utilisé pour créer une cathode innovante dans une batterie au lithium. Celui-ci était fabriqué à partir de disulfure de titane qui, au niveau moléculaire, offre des espaces pouvant contenir – intercaler – les ions lithium.

L'anode de la batterie était partiellement constituée de lithium métallique, qui a un fort pouvoir de libération d'électrons. Cela a abouti à une batterie qui avait un grand potentiel, juste au-dessus de deux volts. Cependant, le lithium métallique est réactif et la batterie était trop explosive pour être viable.

John Goodenough a prédit que la cathode aurait un potentiel encore plus grand si elle était fabriquée avec un oxyde métallique au lieu d'un sulfure métallique. Après une recherche systématique, il a démontré en 1980 que l’oxyde de cobalt avec des ions lithium intercalés pouvait produire jusqu’à quatre volts. C’était une avancée importante qui conduirait à des batteries beaucoup plus puissantes.

Akira Yoshino a créé la première batterie lithium-ion viable sur le plan commercial en 1985. Au lieu d'utiliser du lithium réactif dans l'anode, il a utilisé le coke de pétrole, un matériau carboné qui, comme l'oxyde de cobalt de la cathode, peut intercaler les ions lithium .

Le résultat est une batterie légère et résistante qui peut être chargée des centaines de fois avant que ses performances ne se détériorent. L'avantage des batteries lithium-ion réside dans le fait qu'elles ne reposent pas sur des réactions chimiques qui décomposent les électrodes, mais sur des ions lithium qui vont et viennent entre l'anode et la cathode.

Les batteries lithium-ion ont révolutionné nos vies depuis leur entrée sur le marché en 1991. Elles ont jeté les bases d'une société sans fil et sans combustibles fossiles et sont d'un grand avantage pour l'humanité.

John B. Goodenough, né en 1922 à Iéna, en Allemagne. doctorat 1952 de l'Université de Chicago, USA. Virginia H. Cockrell Chaire en ingénierie de l’Université du Texas à Austin, États-Unis.

M. Stanley Whittingham, né en 1941 au Royaume-Uni. doctorat 1968 de l'Université d'Oxford, Royaume-Uni. Professeur distingué à l'Université de Binghamton, à l'Université d'État de New York, aux États-Unis.

Akira Yoshino, né en 1948 à Suita, au Japon. doctorat 2005 de l'Université d'Osaka au Japon. Membre honoraire de l'Asahi Kasei Corporation, Tokyo, Japon et professeur à l'Université Meijo, Nagoya, Japon.

Montant du prix: 9 millions de couronnes suédoises, à partager équitablement entre les lauréats.

Source de l'histoire:

Matériaux fourni par Fondation Nobel. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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