Nobel de Química para los creadores de la baterías de iones de litio

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“They created a rechargeable world” (Crearon un mundo recargable). Así encabeza la Real Academia de las Ciencias de Suecia el comunicado de prensa en el que anuncia que el Premio Nobel de Química de este año ha sido concedido al estadounidense John B. Goodenough, el británico Stanley Whittingham y el japonés Akira Yoshino por desarrollar la batería de iones de litio.

“Las baterías de iones de litio se utilizan en todo el mundo para alimentar la electrónica portátil que utilizamos para comunicarnos, trabajar, estudiar, escuchar música y buscar conocimientos. Las baterías de iones de litio también han permitido el desarrollo de coches eléctricos de largo alcance y el almacenamiento de energía procedente de fuentes renovables, como la energía solar y eólica”, añade.

Los cimientos de la batería de iones de litio se establecieron durante la crisis del petróleo en la década de 1970. Stanley Whittingham trabajó en el desarrollo de métodos que podrían conducir a tecnologías energéticas sin combustibles fósiles. Comenzó a investigar los superconductores y descubrió un material extremadamente rico en energía, que utilizó para crear un cátodo innovador en una batería de litio. Está hecho de disulfuro de titanio que, a nivel molecular, tiene espacios que pueden albergar – intercalar – iones de litio.

El ánodo de la batería estaba parcialmente hecho de litio metálico, que tiene un fuerte impulso para liberar electrones. Esto resultó en una batería que literalmente tenía un gran potencial, poco más de dos voltios. Sin embargo, el litio metálico es reactivo y la batería era demasiado explosiva para ser viable.

Por su parte, John Goodenough predijo que el cátodo tendría un potencial aún mayor si se hiciera usando un óxido de metal en lugar de un sulfuro de metal. Después de una búsqueda sistemática, en 1980 demostró que el óxido de cobalto con iones de litio intercalados puede producir hasta cuatro voltios. Este 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 utilizar litio reactivo en el ánodo, utilizó coque de petróleo, 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 se podía cargar cientos de veces antes de que se deteriorara su rendimiento. La ventaja de las baterías de iones de litio es que no se basan en reacciones químicas que descomponen los electrodos, sino en iones de litio que fluyen de un lado a otro entre el ánodo y el cátodo.

“Las baterías de iones de litio han revolucionado nuestras vidas desde que entraron en el mercado por primera vez en 1991. Han sentado las bases de una sociedad sin cables y sin combustibles fósiles, y son de gran beneficio para la humanidad”, prosigue el comunicado.

Los ganadores se repartirán el premio, dotado con 9 millones de coronas suecas (unos 827.000 euros), a partes iguales.

Sobre los ganadores:

John B. Goodenough, nacido en 1922 en Jena, Alemania.  Doctorado 1952 por la Universidad de Chicago, Estados Unidos. Virginia H. Cockrell Catedrática de Ingeniería en la Universidad de Texas en Austin, Estados Unidos.

Stanley Whittingham, nacido en 1941 en el Reino Unido. Doctorado en 1968 por la Universidad de Oxford, Reino Unido. Profesor distinguido de la Universidad de Binghamton, Universidad Estatal de Nueva York, EE.UU.

Akira Yoshino, nacido en 1948 en Suita, Japón.  Doctorado 2005 por la Universidad de Osaka, Japón. Miembro honorario de Asahi Kasei Corporation, Tokio, Japón y profesor de la Universidad de Meijo, Nagoya, Japón.