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Ill. Niklas Elmehed. © Nobel Media.
Ill. Niklas Elmehed. © Nobel Media.

El Nobel de Química ha sido para los padres de la batería de iones de litio, pero… ¿cómo la inventaron?

La Real Academia de las Ciencias de Suecia ha concedido el Premio Nobel de Química, en su edición de 2019, a John B. Goodenough (Alemania, 1922), M. Stanley Whittingham (Reino Unido, 1941) y Akira Yoshino (Japón, 1948), desarrolladores de la batería de iones de litio.

La Real Academia de las Ciencias de Suecia ha concedido el Premio Nobel de Química, en su edición de 2019, a John B. Goodenough (Alemania, 1922), M. Stanley Whittingham (Reino Unido, 1941) y Akira Yoshino (Japón, 1948), desarrolladores de la batería de iones de litio.

“Estas baterías han revolucionado nuestras vidas desde que entraron en el mercado, en 1991. Han sentado las bases de una sociedad inalámbrica, libre de combustibles fósiles, y son de gran beneficio para la humanidad”, argumentaba la Academia en la motivación del premio.

Las baterías de iones de litio se utilizan en todo el mundo para alimentar los dispositivos electrónicos portátiles que empleamos para comunicarnos, trabajar, escuchar música o buscar conocimiento. También han permitido el desarrollo de automóviles eléctricos de largo alcance y el almacenamiento de energía de fuentes renovables, como las energías solar y eólica.

Los laureados con el Nobel “crearon un mundo recargable”, subraya la Academia sueca. El premio está dotado con nueve millones de coronas suecas (algo más de 830.000 euros), que se repartirán por igual entre los galardonados.

¿Cómo inventaron estas baterías?

La propia Real Academia de las Ciencias de Suecia dibuja la trayectoria de los tres laureados, y esboza la historia de cómo Goodenough, Whittingham y Yoshino desarrollaron la batería de iones de litio.

La base de estas baterías se sentó durante la crisis del petróleo, en la década de 1970. Stanley Whittingham trabajó en el desarrollo de métodos que podrían conducir a tecnologías de energía libre de combustibles fósiles.

Comenzó a investigar superconductores y descubrió un material extremadamente rico en energía, que utilizó para crear un cátodo innovador en una batería de litio. Esto fue hecho de disulfuro de titanio que, a nivel molecular, tiene espacios que pueden albergar, intercalar, iones de litio.

El ánodo de la batería estaba hecho parcialmente de litio metálico, que tiene un fuerte impulso para liberar electrones. Esto dio como resultado una batería que literalmente tenía un gran potencial, un poco más de dos voltios.

Sin embargo, el litio metálico es reactivo y la batería era demasiado explosiva para ser viable. John Goodenough predijo que el cátodo tendría un potencial aún mayor si se hiciera usando un óxido metálico en lugar de un sulfuro metálico. Después de una búsqueda sistemática, en 1980 demostró que el óxido de cobalto con iones de litio intercalados puede producir hasta cuatro voltios.

Éste fue un avance importante y conduciría a baterías mucho más potentes. Con el cátodo de Goodenough como base, Akira Yoshino creó la primera batería de iones de litio comercialmente viable en 1985. En lugar de usar litio reactivo en el ánodo, usó un material de carbono que, como el óxido de cobalto del cátodo, puede intercalar iones de litio. El resultado fue una batería ligera y resistente que podía cargarse cientos de veces antes de que su rendimiento se deteriorara.

Pinchando aquí podrá encontrar más información sobre los premiados (en inglés)

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