Литий-ионные аккумуляторы используются в различных электронных устройствах, от ноутбуков до электромобилей. Они вездесущи и необходимы для навигации в современной жизни. Небольшие, легкие, перезаряжаемые: литий-ионные батареи произвели революцию в нашем мире менее чем за три десятилетия.
В среду Джон Гуденоф, Стэнли Уиттингем и Акира Йошино, изобретатели технологии, которую большинство воспринимало как должное, получили самую престижную награду в области химии из всех - Нобелевскую премию.
Поставленные на рынок только в 1991 году, литий-ионные аккумуляторы теперь используются миллионами мобильных телефонов, ноутбуков, планшетов, фотоаппаратов, слуховых аппаратов, кардиостимуляторов, солнечных батарей, скутеров, велосипедов и даже электромобилей дальнего следования. Более двух третей населения мира владеют мобильными устройствами, будь то смартфон, ноутбук или планшет, и почти все они питаются от перезаряжаемых литий-ионных батарей. Они значительно увеличили мобильность людей и позволили миллионам в развивающихся странах получать доступ к информации и услугам в режиме онлайн с помощью всего лишь мобильного телефона.
Литий-ионные аккумуляторы также сократили нашу зависимость от ископаемого топлива, примером тому являются электромобили. Кроме того, они могут использоваться в сочетании с возобновляемыми, но непостоянными источниками энергии, такими как Солнце или ветер, для улавливания и накопления энергии и последующего повторного использования.
В отличие от своих предшественников, свинцово-кислотных батарей, разработанных в середине 19-го века, литий-ионные аккумуляторы являются перезаряжаемыми. Они меньше, легче, долговечнее и их можно сделать более мощными.
Как же они работают?
Когда батарея подключена к цепи, заряженные ионы движутся внутри батареи, обычно в химическом растворе, между двумя электродами - анодом и катодом. Химические реакции происходят на каждом из электродов, создавая накопление электронов на одном конце. Электроны стремятся восстановить равновесие, но не могут двигаться через батарею, и прокладывают свой путь через цепь, выделяя электрическую энергию.
Положительный электрод изготовлен из лития - самого легкого металла, известного человеку, это означает, что вы можете получить очень легкую батарею небольшого размера с высокой мощностью и эффективностью.
Ученые и инженеры по всему миру работают над тем, чтобы сделать литий-ионные аккумуляторы еще меньше, долговечнее и способными заряжаться еще быстрее.
Какова обратная сторона использования литий-ионных аккумуляторов?
В статье, опубликованной в журнале Nature в июле прошлого года, содержится предупреждение о том, что запасы сырья, используемого в литий-ионных аккумуляторах , такие как кобальт и никель, недостаточны, дороги и быстро истощаются. Литий содержится в ряде минералов, в соли или рассоле, в то время как для производства электродов требуются редкие металлы, такие как кобальт и никель.
Большое количество отработанных компонентов ионно-литиевых батарей попадает на свалки. Их часто отправляют на перерабатывающие предприятия, где они зачищаются до базовых частей и повторно используются.
А как вы считаете достойны ли создатели литий-ионных аккумуляторов Нобелевской премии?
Если Вам понравилась данная статья подписывайтесь на канал и ставьте лайк!
