Nobelpriset i kemi till skaparna av en laddningsbar värld

Det är åtskilliga verktyg vi använder oss av i vår vardag som vi tar för givet. Ting som gör det möjligt för oss att utföra våra arbetsuppgifter, kommunicera och att ta oss från punkt a till punkt b. Men vad vi också tenderar att glömma är den underliggande teknologi som ger liv åt apparaterna. Den som arbetar bakom kulisserna, i skymundan av datorernas, telefonernas och elbilarnas yttre – litiumjonbatteriet. I dag utsågs vinnarna av Nobelpriset i kemi: John Goodenough, Stanley Whittingham och Akira Yoshino. Tre personer som dedikerat lång tid åt utvecklingen av litiumjonbatteriet, och som vi har mycket att tacka för vad beträffar tillgänglighet, mobilitet och funktion i vår tillvaro, i vårt samhälle och i vår värld. Grunden till litiumjonbatteriet lades av Stanley Whittingham under oljekrisen på 1970-talet, då han arbetade med att utveckla metoder som kunde leda till fossilfri energiteknik. Whittinghams forskning fokuserade på supraledare, och upptäckte då ett extremt energirikt material. Från detta skapade han en katod i ett litiumbatteri bestående av titandisulfid som på molekylnivå formar hålrum som kan inhysa litiumjoner. Batteriets anod bestod delvis av metalliskt litium, som har en enormt stark drivkraft att lämna ifrån sig elektroner. Resultatet blev ett batteri som bokstavligen bar på stor potential, strax över två volt. Men metalliskt litium är reaktivt och batteriet blev för explosivt för att vara användbart John Goodenough förutsåg att katodmaterialet skulle få en ännu högre potential om det byggdes av en metalloxid i stället för en metallsulfid. Efter ett systematiskt sökande visade han 1980 att koboltoxid med interkalerade litiumjoner kan ge en spänning på hela fyra volt. Det var ett viktigt genombrott som banade vägen för mycket mera kraftfulla batterier. Med Goodenoughs katod som grund, skapade Akira Yoshino det första kommersiellt gångbara litiumjonbatteriet 1985. Istället för reaktivt litium i anoden använde han petroleumkoks, ett kolmaterial som i likhet med katodens koboltoxid kan interkalera litiumjoner. Resultatet blev ett lätt och hållbart batteri, som gick att ladda hundratals gånger innan det förlorade sin prestanda. Fördelen med litiumjonbatterier är att det inte bygger på kemiska reaktioner som bryter ner elektroderna, utan på att litiumjoner flödar fram och tillbaka mellan anod och katod.