Поиск - новости науки и техники

Это поменяло нашу жизнь: профессор МГУ о работе нобелевских лауреатов по химии

09.10.2019

9 октября в Стокгольме огласили имена нобелевских лауреатов по химии. Ими стали Джон Гуденаф (США), Стэнли Уиттингем (Великобритания) и Акире Йошино (Япония). Они получили премию «за разработку литий-ионных батарей». Заведующий кафедрой электрохимии МГУ, профессор Евгений Антипов, сотрудничавший с объявленными нобелевскими лауреатами, пояснил их вклад в развитие науки и как их открытия перевернули нашу жизнь.

Уиттингем в 70-е годы показал возможность обратимой интеркаляции лития, то есть внедрение-извлечение лития в слоистых сульфидных материалах переходных металлов. То есть, с помощью этого происходит внедрение и извлечение лития — и то же самое с электронами.

Таким образом, сульфидные материалы растворяются и работают без изменения кристаллической решетки. А концентрация ионов лития и степень окисления переходного металла в них изменяется. По словам профессора, Уиттингему удалось показал тот путь, по которому в дальнейшем и пошла индустрия.

А Джон Гуденаф в 80-е, работая с командой в Кембридже, показал, что для извлечения-внедрения лития можно использовать сложный оксид кобальта и лития LiCoO2. И его фундаментальная работа, она так и называется «LiCoO2 как катодный материал для литий-ионных аккумуляторов с высокой удельной энергией» (то есть гораздо большую энергию можно на единицу массы накапливать), она, собственно во многом и задала направление работ. Но без пары, без анодного материала, который бы обеспечивал устойчивую работу катодного, аккумулятор бы не появился.

А вот японский коллега предложил углеродный материал, в который можно так же обратимо внедрять и извлекать литий. Получается, что первый показал принципиальную возможность. Второй – пригодность соединения LiCoO2 для этих целей. А третий коллега нашел «супружескую пару», которая, как раз, и использовалась потом в коммерческом продукте компании Sony с 1991 года, говорит Евгений Антипов.

Сейчас стремительно развивается рынок электромобилей, идет развитие возобновляемой энергетики, создаются новые солнечные элементы, ветряные генераторы. Они выдают много энергии, которую надо где-то быстро сохранить. И вот ионные аккумуляторы позволяют это сделать. Они работают в широком диапазоне температур, практически не теряют заряд, при этом могут быть компактными. Это поменяло и современную энергетику, транспорт, даже рыбацкие лодки уже работают на литий-ионных аккумуляторах. Это поменяло во многом нашу жизнь.

Елена Степанова

Нет комментариев