El Premio Nobel de Química 2019 celebra las baterías recargables que alimentan nuestro mundo

  

Hay una buena posibilidad de que el dispositivo en el que estás leyendo esta historia en este momento esté alimentado por una batería de iones de litio. Cada vez más, estas baterías alimentan nuestro mundo. No solo electrifican la tecnología en nuestros bolsillos, sino también autos eléctricos y, a veces, hogares.

La batería de iones de litio cambió el mundo, y solo existe desde hace unos 30 años. Hoy, el Premio Nobel de química fue otorgado a tres de los científicos más involucrados en su desarrollo.

El premio de $ 909,000 se dividirá en partes iguales entre John Goodenough, profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de Texas en Austin; Stanley Whittingham, profesor de química en la Universidad de Binghamton; y Akira Yoshino, químico japonés de la Corporación Asahi Kasei. A los 97 años, Goodenough se ha convertido en la persona más vieja en recibir un Nobel. Todavía no está retirado tampoco .

(Es posible que haya notado: los nueve premios Nobel anunciados esta semana han sido hombres, en su mayoría estadounidenses o europeos).

Según el comité del Nobel, los tres científicos “han creado las condiciones adecuadas para una sociedad inalámbrica y libre de combustibles fósiles, y por lo tanto han traído el mayor beneficio para la humanidad”. Y para eso, califican para el premio.

Pero no lo hicieron trabajando juntos. Lo hicieron iterando en el trabajo de los demás.

Como lo cuenta el comité del Premio Nobel la historia de las baterías de iones de litio comienza con Whittingham, quien era ingeniero en Exxon durante la crisis del petróleo en la década de 1970. Ante la posibilidad de escasez de petróleo en el futuro, la compañía invirtió dinero e investigó para desarrollar baterías recargables. Había algunos en existencia en ese momento, pero eran voluminosos, pesados ​​y tenían un bajo rendimiento.

Whittingham miró al elemento litio, el metal más ligero y más reactivo (es decir, el más dispuesto a ceder electrones) en la tabla periódica, para hacer una nueva batería. Pero las propiedades que hacen que el litio sea deseable para las baterías también lo hacen inestable y propenso a incendiarse. Whittingham desarrolló con éxito el predecesor de las baterías de litio que conocemos hoy. Pero era un poco peligroso, propenso a explotar. Y luego, cuando la crisis del petróleo disminuyó, Exxon dejó de priorizar la investigación.

Luego, en la década de 1980, Goodenough tomó el diseño y lo mejoró, rediseñando el cátodo de la batería (el electrodo positivo). Eso duplicó su salida de dos voltios a cuatro voltios. Pero la batería todavía era un poco peligrosa, ya que el litio en el ánodo (el electrodo negativo) aún podía incendiarse.

Ahí es donde entra Yoshino: rediseñó el ánodo de la batería, encerrando el litio en carbono. Esto hizo que la batería fuera segura, evitando que el litio reaccionara de manera peligrosa.

“Posteriormente, los investigadores de todo el mundo han buscado en la tabla periódica en busca de baterías aún mejores, pero nadie ha logrado inventar algo que supere la alta capacidad y voltaje de la batería de iones de litio”, el comité del Premio Nobel explica

Por lo tanto, queda más trabajo por hacer para mejorar las baterías. Para llegar al punto en que las baterías puedan almacenar más energía renovable suficiente para suministrar el 100 por ciento de la energía de los EE. UU. Y ayudarnos a eliminar completamente los combustibles fósiles, sería útil que se volvieran aún más densos en energía. El precio de las baterías también debe bajar .

“Una de las cosas que es importante en la sociedad es dejar de depender de los combustibles fósiles, y si pudiéramos fabricar un automóvil eléctrico que fuera tan conveniente y barato como un motor de combustión interna, tendríamos elimine las emisiones de CO 2 “, dijo Goodenough al New York Times en 2017. Todavía está trabajando en descubrir la próxima generación de baterías para ayudar a hacer realidad este sueño.

Pero, por ahora, la batería de iones de litio sigue siendo una de las columnas principales más importantes para construir un futuro libre de carbono.


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