Giải Nobel hóa học năm nay đã
được trao cho các nhà khoa học đằng sau pin lithium-ion (Ảnh: Johan
Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences)
Giải
Nobel được trao cho 3 nhà khoa học có vai trò quan trọng trong việc phát
triển pin lithium-ion đang được sử dụng rộng rãi ngày nay là Stanley
Whittingham từ Đại học Binghamton, Goodenough Đại học Texas tại Austin và
Akira Yoshino của Đại học Osaka.
Whittingham đã đặt nền tảng cho pin lithium-ion vào những năm 1970 trong
khi cố gắng phát triển các hệ thống lưu trữ năng lượng mới không đòi
hỏi nhiên liệu hóa thạch. Thiết kế đầu tiên của ông có cực âm làm
bằng titan disunfua và cực dương làm từ lithium kim loại. Tuy thiết kế
đó cho thấy hứa hẹn xét về dung lượng và công suất nhưng lithium kim
loại phản ứng hóa học quá mạnh, khiến pin dễ phát nổ.
Goodenough dựa trên nền tảng này để tạo ra một mẫu pin lithium-ion mạnh
mẽ hơn. Năm 1980, ông đã thay thế cực âm titan disunfua bằng coban oxit,
nhân đôi hiệu quả công suất của thiết kế trước đó.
Sử
dụng các nền tảng trên, Yoshino tiếp tục tạo ra mẫu pin lithium-ion đầu
tiên đủ ổn định và hiệu quả để khả thi về mặt thương mại. Thay vì sử
dụng lithium kim loại dễ cháy nổ trong cực âm, ông sử dụng cốc dầu mỏ
có chứa các ion lithium trong khi vẫn ổn định.
Mẫu
pin lithium-ion thương mại hóa đầu tiên ra mắt thị trường năm 1991 và
phần còn lại là lịch sử. Ngày nay pin lithium đang cấp điện cho mọi
thứ từ smartphone đến laptop rồi đến phương tiện chạy điện và còn cho
phép lưu trữ quy mô lớn điện được tạo ra bởi các nguồn tái tạo như
gió và mặt trời.
LH
(New Atlas)