2019 Nobel Kimya Ödülü, 9 Ekim 2019 Çarşamba günü iki ülkeden üç kişiye verildi. Bu üç bilim insanına, lityum iyon pilleri geliştirme çalışmaları nedeniyle Nobel Kimya Ödülü verildi.
Üç bilim adamı
- Amerika Birleşik Devletleri'nden Frances Arnold
- Amerika Birleşik Devletleri'nden George Smith
- İngiltere'den Gregory Winter
Lityum iyon batarya
Lityum iyon pil veya aynı zamanda Li-ion veya LIB pil olarak da bilinir, şarj edilebilir bir pildir . Bu bataryada, lityum iyonları serbest bırakıldığında negatif elektrottan pozitif elektrota ve yeniden şarj edildiğinde geri döner.
Geleneksel pil teknolojisiyle karşılaştırıldığında, bu lityum piller daha hızlı şarj olur, daha uzun süre dayanır ve daha hafif bir pakette daha uzun pil ömrü için daha yüksek güç yoğunluğuna sahiptir.
Lityum iyon pil çalışma prensibi
Temel olarak, lityum iyon pillerin çalışma prensibi alkalin pillerden (tv uzaktan kumandalı piller gibi) farklıdır. Bu fark pil geliştirmede çok daha büyük bir avantaj sağlar.
Lityum iyon pildeki elektrotlar grafit ve lityum kobalt oksitten oluşur. Grafit, genellikle alkalin pillerde kullanılan çinkodan daha zayıf elektronik yeteneklere sahiptir.
Li-Ion pilin lityum kobalt oksit kısmı, elektronları manganez oksitten çok daha güçlü bir şekilde çekebiliyor - bu da pilin alkalin pillere göre aynı miktarda alanda daha fazla enerji depolamasını sağlıyor.
Grafit ve lityum kobalt oksidi ayıran çözelti, pil boşaldığında ve yeniden şarj edildiğinde kolayca kimyasal bağlar oluşturan ve kıran pozitif yüklü lityum iyonları içerir.Ayrıca şunu okuyun: Kara Delik hakkında yine meşgul, hadi daha derinlemesine gözden geçirelim!
Bu kimyasal reaksiyonlar, elektronların ve lityum iyonlarının birçok şarj ve deşarj döngüsünde ileri geri akmasına neden olan çinko oksit oluşumunun aksine her iki şekilde de gerçekleşebilir.
Pil geliştirme zorlukları
Lityum iyon pil üzerindeki işlem kesinlikle% 100'e varan verimlilik sağlamaz. Tüm piller sonunda enerji depolama yeteneklerini kaybeder. Öyle bile olsa, Li-ion kimyasal bileşiği mevcut pil teknolojisine hakim olacak kadar güçlüdür.
Genel olarak pillerin ve enerji depolamanın geliştirilmesindeki ana zorluk, enerjiyi depolama yeteneğidir, bu nedenle bilim adamları, depolama verimliliği açısından daha da iyi piller üretmeye çalışıyorlar.
Bir pilin yükseltilmesi, atom düzeyinde değişiklikleri görmek için kimyagerlerin ve fizikçilerin uzmanlığının yanı sıra, cihaza güç veren pil takımlarını tasarlayıp bir araya getirebilen mekanik ve elektrik mühendislerini gerektirir.
Referans
- Lityum pili 3 geliştirin, bu bilim adamı Nobel Ödülü'nü kazandı
- Lityum pil nasıl çalışır cep telefonlarımızı açar