بطاريات للهواتف والكمبيوتر.. تعرف على ابتكار علماء نوبل للكيماء 2019

تطوير بطارية ليثيوم أيون وراء حصول ثلاثة علماء من ألمانيا وبريطانيا واليابان على جائزة نوبل للكيمياء لعام 2019، حيث تُستخدم الآن هذه البطارية وهي خفيفة الوزن وقابلة لإعادة الشحن في كل شيء بدءً من الهواتف المحمولة وحتى أجهزة الكمبيوتر المحمولة والمركبات الكهربائية، يمكن أيضًا تخزين كميات كبيرة من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، مما يساهم في وجود مجتمع خالٍ من الوقود الأحفوري ممكنًا.
خفيفة الوزن وقابلة للشحن مئات المرات
الوقود الأحفوري يُستخرج من المواد الأحفورية كالفحم الحجري، والفحم النفطي الأسود، والغاز الطبيعي، ومن البترول، ومن مميزاته سهولة نقله وتخزينه، إلا أن احتراقه من أسباب تلوث الهواء ويتسبب في الاحتباس الحراري، ويعتبر الاعتماد على الطاقة المتجددة كالشمس والرياح الأمر المقابل لذلك الوقود لكونها لا تنضب عند استعمالها لفترات طويلة.
ابتكر الياباني أكيرا أول بطارية ليثيوم أيون قابلة للتطبيق عام 1985
تُستخدم بطاريات الليثيوم أيون على مستوى العالم لتشغيل الإلكترونيات المحمولة التي نستخدمها للتواصل والعمل والدراسة والاستماع إلى الموسيقى والبحث عن المعرفة. كما مكنت بطاريات الليثيوم من تطوير سيارات كهربائية طويلة المدى وتخزين الطاقة من مصادر متجددة، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.
جرى تصنيع أنود البطارية (القطب السلبي من البطارية) جزئيًا من الليثيوم المعدني، الذي يحتوي على محرك قوي لإطلاق الإلكترونات، أدى ذلك إلى بطارية ذات إمكانات كبيرة حرفيًا.
تنبأ الألماني جون جودناو بأن الكاثود (القطب الموجب من البطارية) سيكون له إمكانات أكبر إذا تم تصنيعه باستخدام "أكسيد المعادن" بدلًاً من "كبريتيد الفلز"، بعد عملية بحث منهجية، أثبت في عام 1980 أن أكسيد الكوبالت مع أيونات الليثيوم المقربة يمكن أن ينتج ما يصل إلى أربعة فولت. كان هذا إنجازًا مهمًا وسيؤدي إلى بطاريات أكثر قوة.
ميزة بطاريات الليثيوم أيون أنها لا تستند إلى تفاعلات كيميائية
مع وجود كاثود كأساس، ابتكر الياباني أكيرا يوشينو أول بطارية ليثيوم أيون قابلة للتطبيق في عام 1985، بدلاً من استخدام الليثيوم التفاعلي في الأنود، استخدم كوك البترول، وهي مادة كربون، مثل أكسيد الكوبالت الكاثود، يمكن أن يقحم أيونات الليثيوم.
بطاريات الليثيوم أيون دخلت السوق لأول مرة عام 1991 ووضعت الأساس لمجتمع لاسلكي خالٍ من الوقود الأحفوري
وكانت النتيجة بطارية خفيفة الوزن شديدة التحمل يمكن شحنها مئات المرات قبل أن يتدهور أدائها. ميزة بطاريات الليثيوم أيون هي أنها لا تستند إلى تفاعلات كيميائية تكسر الأقطاب الكهربائية، ولكن على أيونات الليثيوم تتدفق ذهابًا وإيابًا بين الأنود والكاثود.
لقد أحدثت بطاريات الليثيوم أيون ثورة في حياتنا منذ أن دخلت السوق لأول مرة في عام 1991، لقد وضعت الأساس لمجتمع لاسلكي خالٍ من الوقود الأحفوري، وهي ذات فائدة كبرى للبشرية.
جون ب. جودنوف، مواليد 1922 في ألمانيا، حصل على شهادة الدكتوراه 1952 من جامعة شيكاغو، الولايات المتحدة الأمريكية.
م. ستانلي ويتنجهام، من مواليد 1941 في المملكة المتحدة، حصل على شهادة الدكتوراه عام 1968 من جامعة أكسفورد، المملكة المتحدة، أستاذ متميز في جامعة بينغهامتون، جامعة ولاية نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية.
أكيرا يوشينو، مواليد 1948 في اليابان، حصل على شهادة الدكتوراه عام 2005 من جامعة أوساكا، اليابان، وهو زميل فخري في شركة Asahi Kasei، طوكيو، اليابان وأستاذ بجامعة Meijo، ناجويا، اليابان.
قيمة الجائزة، 9 مليون كرونا سويدية، يتم تقاسمها بالتساوي بين الفائزين.