Batterie al litio, premio Nobel per la Chimica ai tre inventori

10 Ottobre 2019 46

Le batterie agli ioni di litio sono impiegate in un gran numero di prodotti di consumo - a partire dagli smartphone, per arrivare ai computer portatili - nelle autovetture elettriche, così come nell'ambito degli impianti che producono (e accumulano) energia da fonti rinnovabili, come il sole o il vento. In breve, si tratta di componenti essenziali per alimentare dispositivi di cui difficilmente, oggi, si riuscirebbe a fare a meno. M. Stanley Whittingham, John B. Goodenough e Akira Yoshino sono i nomi degli inventori delle batterie agli ioni di litio: tutti e tre hanno ricevuto nelle scorse ore il premio Nobel 2019 per la Chimica.

UN PERCORSO IN TRE TAPPE

A dare il via al percorso che ha portato alla realizzazione delle prime batterie al litio commerciali è stato negli anni 70 M. Stanley Whittingham - ora 78enne, nato in Gran Bretagna e impiegato prima nell'Università di Oxford e poi in quella di New York. La crisi petrolifera in atto in quegli anni ha incentivato la ricerca di sistemi di produzione di energia senza ricorrere ai combustibili fossili.

Whittingham realizzò il primo modello di batteria ricaricabile con anodo al litio metallico e un catodo al disolfuro di titanio, un materiale superconduttore molto efficiente, con una struttura in grado di catturare gli ioni di litio. Tuttavia, l'elevata reattività del litio metallico, i conseguenti pericoli di esplosione, il basso voltaggio e i costi di produzione rendevano questo tipo di batteria non ancora adatta al mercato.

Schema della batteria ricaricabile agli ioni di Litio di M. Stanley Whittingham

Il secondo passo è quello compiuto nel 1980 da John Goodenough - 97 anni, nato in Germania, e impiegato dal 1922 al 1952 nelle Università di Oxford e New York. Grazie alla sostituzione del disolfuro di titanio con l'ossido di cobalto nel catodo è stato possibile aumentare i volt della batteria sino a 4. Si è trattato di una svolta importante, perché ha creato le condizioni per produrre batterie molto più potenti.

Schema della batteria ricaricabile agli ioni di Litio di John B. Goodenough

Bisogna attendere il 1985 per la prima batteria agli ioni di litio valida per l'impiego commerciale. L'ultimo step evolutivo del progetto è merito di Akira Yoshino - 71 anni, giapponese, impiegato nelle Università di Osaka e poi nella Meijo University di Nagoya. Lasciando invariato il catodo sviluppato da Goodenough, apportò delle modifiche all'anodo, sostituendo il litio metallico (come detto, molto reattivo e quindi rischioso da impiegare) con il coke petrolifero.

Il risultato è quello che conosciamo da diversi decenni: una batteria leggera e resistente, che può essere ricaricata centinaia di volte prima di riscontrare un deterioramento delle prestazioni.

Schema della batteria ricaricabile agli ioni di Litio di Akira Yoshino

Le prime batterie agli ioni di litio sono state immesse nel mercato per la prima volta nel 1991. Il resto, come si dice, è storia. Anche se la ricerca di soluzioni che consentano di superare i limiti delle attuali batterie al litio è sempre in atto, il merito per aver posto le basi per una ''società senza fili" e senza combustibili fossili va al trio di inventori ai quali viene ora assegnato il meritato riconoscimento.

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Commenti

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TLC 2.0

Certo che sono serio. Secondo te uno come Bob Dylan oppure Obama meritava il Nobel? Seriamente? Lo stesso Nobel dato a Mandela e Madre Teresa? Ma non scherziamo, è una pagliacciata politica e mediatica

Pip

Ma sei veramente serio?
Boh, certi discorsi lasciano allibiti...

TLC 2.0

Non nasce come premio politico, ovviamente, dovresti arrivarci a capirlo. Ma sicuramente conta molto di più un Presidente degli USA rispetto a 3 professori universitari, che, per quanto bravi, innovativi e che hanno inventato qualcosa di grandioso, rimangono sempre e comunque dei prof universitari semisconosciuti. Da qui la risposta alla domanda dell'utente sopra, che voleva sapere perchè ci hanno impiegato 40 anni per dargli il Nobel, quando ad Obama l'hanno dato subito. Risposta: perchè non contano un emerito c4zzo a livello politico-mediatico. La stessa cosa si può benissimo dire del Nobel ad Al Gore e quello dato a Bob Dylan

Pip

Perché il nobel ovviamente nasce come premio politico...
MA CHE STRACAXXO DITE?

TLC 2.0

Te la faccio semplice: da una parte hai un Presidente degli Stati uniti, dall'altra tre professori universitari semisconosciuti al di fuori del loro ambiente. Secondo te hanno la stessa importanza politica?

Michele Cianci
Michele Cianci

Infatti se lasci un cellulare a 0 per qualche settimana senza caricarlo un minimo, la batteria potrebbe per autoscarica ( molto lenta ma c'è) arrivare sotto un certo voltaggio e a quel punto muore

Allan

Che poi devo capire cosa c’entra la pace con l’ambiente!

Pip

"Il premio Nobel oramai è diventato una farsa."

E questo sarà ufficialmente vero se daranno il premio della pace a noi sappiamo chi, come si vocifera da un po...

S8C BLOG

ci penserò, grazie

ermo87

Lasciare a caricare molto più del dovuto (tipo una notte) un telefono già carico potrebbe rovinarla al di là dell'amperaggio. Anche perché le ricariche "veloci" non agiscono sull'ultimo 15-20% di ricarica. Semmai ti consiglio una presa smart, io spengo il telefono e so che il caricabatterie si accende alle 6 e stacca alle 8

Dark!tetto

Direi che c'è gente più competente di noi a giudicare se per la chimica è più importante "la batteria al litio" o "per l'invenzione del metodo della reazione a catena della polimerasi o PCR" o magari per "per la loro scoperta e lo sviluppo dei polimeri conduttivi". Ripeto è il nobel alla chimica, senza nulla da togliere a queste tre grandi menti, ma non hanno rivoluzionato il settore chimico scoprendo nuovi materiali, o un metodo di studio più efficiente per i problemi ambientali o per salvare delle vite. Mi viene difficile credere che qui sul blog ci sia qualcuno in grado di valutare l'impatto che ha un evento rispetto ad un altro nel mondo della chimica.

S8C BLOG

capisco cosa intendi, ma ragionavo giusto ad esempio relativamente alla pratica del lasciare lo smartphone attaccato alla sera per ricaricare...se ad esempio io che ho uno smartphone da 4000 mAh lo lascio a ricaricare la notte credo che sia "meno peggio" di lasciarlo a ricaricare con un caricabatteria con amperaggio maggiore...al di là del fatto che sia un bene o un male lasciare attaccato alla notte il cellulare per ricaricarsi

Allan

C'entra perché dal '91 ad oggi sono passati un eternità con il rischio di vedere defunti gli inventori della batteria al litio. Se avessero inventato una nuova tecnologia che avrebbe sostituito la batteria al litio oggi i tre noble non verrebbero neanche premiati ma solo dimenticati.

Allan

Ci hanno messo meno di 8 anni per dare un vergognoso premio nobel per la pace a Obama e una vita ai 3 inventori della batteria al litio. Il premio Nobel oramai è diventato una farsa.

V4N0
BLOW

Nobel vale soldi

Luca Lindholm

Lì però c'han messo un sacco di tempo a capire il reale potenziale della fibra ottica.

Non dimentchiamoci che fino agli anni '80/'90, il principale impiego di essa era per fare quelle belle lampade con tutti quei filamenti, per illuminare in maniera chic la casa, eh...

Dark!tetto

Illuminati meglio, in 30 anni non è che i nobel per la fisica o chimica li hanno dati a casaccio, e anche se a livello commerciale e globale le batterie a litio hanno avuto un impatto fondamentale, magari non lo è per la chimica in se ? E ci sono "scoperte" più rilevanti per il settore e meno note a noi comuni mortali ?

Pip

Infatti non ho voluto fare nessun collegamento, se non paragonare la celerità con il quale certi nobel vengono consegnati mentre altri, per scoperte che hanno già rivoluzionato l'industria da 30 anni, richiedano decenni per essere riconosciuti...
Tutto qua, se non ci vedi nulla di strano, non so cosa dirti

Dark!tetto

Ma cosa c'entra ? Se devi fare polemiche almeno rimani in tema, senza dubbio arriva tardi, ma va "confrontato" con gli altri nobel del settore. Il nobel per la Pace oltre ad essere più una valutazione concettuale ha anche meno canditati. Il progresso scientifico vola, ci sono rivoluzioni praticamente tutti i giorni e non credo sia così facile, è molto più vasto come campo e comprende scoperte per tutti i settori. Dalla medicina all'ambiente, dal commercio agli armamenti e soprattutto i risultati sono realmente tangibili e da confrontare dati alla mano.

Dark!tetto

Lo 0 rimane un problema, non lo è solo perchè i dispositivi come gli smartphone hanno un sistema di protezione e quando leggiamo 0% sul telefono la batteria non è a 0.

ermo87

più che illuminato direi fulminato. soggetti che vivono di dietrologie indimostrabili, mah!

ermo87

sì ma i vantaggi sono irrisori considerando la perdita di tempo e la vita di uno smartphone. le ricariche veloci sono collaudate, nemmeno lo 0-100 è un gran problema.

S8C BLOG

riguardo le batterie a litio: ricaricare lentamente lo smartphone, ad esempio con un caricabatteria 5v 0.5A è meglio rispetto a ricaricarlo con un 5v 2A come regola? Aiuta a far durare di più la batteria secondo voi?

E' così.

Non vedo collegamenti tra il premio per la pace e quello per la chimica.

La gloria imperitura vale moltissimo.

Aster

Bravi, ma non c'è solo il mobile ma soprattutto pc ,auto ecc

pastor

Spero abbiano fatto una montagna di soldi, altroché nobel.

Francesco Renato

Il fatto è che di inventori veri e propri oggi non ce ne sono più, i progressi scientifici sono lenti e coinvolgono tutta la comunità scientifica, quindi i premi nobel sono diventati premi alla carriera.

Senzanima

Direi che Johnny è stato abbastanza bravo per ricevere il Nobel.

L'illuminato

Perchè il bravissimo Obama ha fatto piaceri alla gente che conta, il cattivo Trump invece non vincerà mai il nobel per la pace anche se è il presidente americano più pacifico da 30 anni a questa parte

L'illuminato

è la favorita al nobel della pace, ormai i nobel sono una pagliacciata come tutto sta società finta ed ipocrita

Venom®

Sono pienamente d'accordo su queste tempistiche assurde che valgono per tutti i campi
Anche chi ha ricevuto in questi giorni il nobel per la fisica ha dovuto aspettare più di vent'anni,parlo di Michel Mayor,Didier Queloz e James Peebles,per i loro studi e scoperte sulla radiazione cosmica di fondo e sui pianeti extrasolari(per esempio Bellerofonte,noto anche come 51 Pegasi b,scoperto nel '95 intorno a una stella della costellazione di Pegaso,e altri ancora)

V4N0
T. P.

nic ha il loro poster in cameretta, addobbatto con i powerbank! :)

Pip

Nobel che arriva veramente tardi...
Ora, non per fare polemiche politiche, ma com'è che hanno dato il nobel (meritatissimo, tra l'altro...) ad Obama dopo 5 minuti che era presidente e invece hanno aspettato 30 anni e che quasi morissero di vecchiaia per un nobel su qualcosa che ha rivoluzionato tutta l'industria dell'energia fin da subito e che si è rivelata fondamentale per fottilioni di applicazioni e senza il quale non si sarebbe potuti andare avanti con la miniaturizzazione dell'elettronica?

tra 2540 anni ?

abeas_oyr

Go go
Go Johnny go
Johnny B. Goodenough

JustATiredMan

con tutto il rispetto cui si deve loro, ma vista la loro età, dubito riusciranno nell'impresa in tempi utili.

Tony Carichi

Ma tu che sei l'Illuminato, le lampadine le hai comprate col d10 denaro, giusto?

Luca Lindholm

Bene, ora si pregano i gentili signori di cui sopra di trovare una nuova tecnologia migliore, perché i nostri palmari sono allo stremo.

Grrrrrrrazie.

-.-

Mattia Petrelli

https://uploads.disquscdn.c...

Ignoto

Quotone...il prossimo Nobel alla thunberg

Rieducational Channel

Il prossimo andrà agli inventori delle batterie al grafene.

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