“Bộ ba” tiên phong về pin lithium-ion giành giải Nobel Hóa học

 

Ba nhà hoa học được xướng tên bao gồm John B Goodenough đến từ trường Đại học Texas (Austin, Hoa Kỳ), M Stanley Whittingham của Trường Đại học Binghamton (Hoa Kỳ) và Akira Yoshino của Đại học Meijo (Nhật Bản). Ở độ tuổi 97, ông John Goodenough trở thành người lớn tuổi nhất từng nhận giải Nobel.

 

Lý giải về quyết định trên, ông Olof Ramstrom từ Ủy ban Nobel Hóa học, cho biết: So với những công nghệ pin cũ như pin axit-chì, pin lithium-ion nhỏ gọn nhưng mạnh mẽ hơn hẳn. Nhờ vậy mà nó có thể được sử dụng cho một loạt thiết bị với kích thước khác nhau, từ điện thoại di động, máy tính xách tay cho đến xe điện hay các tấm pin năng lượng mặt trời.

 

Thực tế, những năm 70, Whittingham đã bắt tay vào nghiên cứu việc sử dụng lithium – kim loại nhỏ và nhẹ nhất trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Bên cạnh lợi thế về kích thước, lithium còn có một ưu điểm nữa là dễ dàng giải phóng các electron, giúp sinh ra dòng điện khi chúng di chuyển từ cực dương sang cực âm của pin. Để làm điều đó, ông đặt lithium ở một đầu, đầu còn lại là titan disulfide có thể “bắt” các electron.

 

Năm 1980, Goodenough quyết định đổi titan bằng một loại vật liệu khác - oxit coban - với tính ổn định cao hơn. Điều đó cũng góp phần tăng gấp đôi công suất pin, từ 2 volt lên 4 volt.

 

 

5 năm sau, Akira Yoshino cho ra đời pin lithium-ion thương mại đầu tiên. Tuy nhiên, thay vì lithium ở cực dương, ông sử dụng than cốc dầu mỏ thể đặt xen kẽ lithium vào trong. Nhờ vậỵ các electron có thể di chuyển dễ dàng và an toàn giữa hai điện cực mà không gây ra phản ứng với các vật liệu xung quanh.

 

Phát minh của ông Akira Yoshino dẫn đến loại pin lithium-ion với tuổi thọ lớn hơn. Chúng có thể được sạc lại nhiều lần trước khi bị giảm hiệu suất. Năm 1991, một doanh nghiệp tại Nhật Bản bắt đầu cung cấp trên thị trường phiên bản thương mại của loại pin này.