Il premio Nobel per la chimica 2019 assegna un mondo ricaricabile

Il 9, la Royal Swedish Academy of Sciences ha assegnato il Premio Nobel 2019 per la chimica agli scienziati che hanno sviluppato batterie agli ioni di litio. Ammirabili e indispensabili, sono in grado di immagazzinare notevoli quantità di energia, anche da fonti solari ed eoliche, indicando la possibilità di una società futura priva di combustibili fossili.

Le ricerche

La storia delle batterie agli ioni di litio iniziò durante la cosiddetta crisi petrolifera degli anni 1970. L'inglese Stanley Whittinham stava studiando il gigante Exxon per nuove tecnologie in grado di produrre tecnologie energetiche indipendenti dai combustibili fossili.

Alla ricerca di superconduttori e alla scoperta di un materiale estremamente ricco di energia, ha creato un nuovo tipo di catodo (elettrodo di fonte di energia) in una batteria al litio. Era fatto di disolfuro di titanio che, a livello molecolare, era in grado di ospitare in modo intercambiabile ioni di litio.

Anche l'anodo (elettrodo positivo) era in litio, il che consentiva un forte rilascio di elettroni, ma nonostante fosse il metallo più leggero sulla tavola periodica, il litio è abbastanza reattivo da rendere la batteria molto esplosiva rendendola non vitale.

I miglioramenti

John Goodenough, che divenne il più antico premio Nobel all'età di 97 anni, scommise sul grande potenziale di quel primo catodo, ma con lo scambio di solfuri metallici con ossidi. Nel 1980, è stato in grado di dimostrare che l'ossido di cobalto potrebbe raddoppiare la potenza della batteria a quattro volt, il che ha aperto un campo per batterie più potenti.

Utilizzando la tecnologia Goodenough, la giapponese Akira Yoshino ha creato, nel 1985, la prima batteria agli ioni di litio valida. Ma invece di usare litio reattivo all'anodo, lo ha sostituito con coke di petrolio, un derivato ricco di carbonio che ha la proprietà di ioni di litio intercalanti.

Il risultato è stato una batteria leggera, robusta e ricaricabile centinaia di volte prima che le sue prestazioni si deteriorassero. Il grande vantaggio delle batterie agli ioni di litio è che non si basano su reazioni chimiche che danneggiano gli elettrodi, ma sugli ioni di litio che fluiscono avanti e indietro tra l'anodo e il catodo.