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Gli ioni di litio sono stati usati per creare batterie ricaricabili utilizzate comunemente dai telefoni cellulari ai computer fino ai veicoli elettrici

 

La straordinaria invenzione che quest’anno ha avuto il Nobel per la chimica che è stato assegnato agli inventori delle batterie al litio: allo statunitense John B. Goodenough, al britannico M. Stanley Whittingham e al giapponese Akira Yoshino. Le tre menti, hanno così aperto la strada a fonti di energia rinnovabili che non sfruttano i combustibili fossili.

Il Litio

Il litio puro siccome è instabile, non è utilizzabile, ma se si carica positivamente (comune Li-Ion) esso può essere sfruttato per creare dispositivi ad alta densità energetica ricaricabile per un numero di volte maggiore rispetto alle vecchie tecnologie. Questo è stato possibile agli ioni di litio che muovendosi tra gli elettrodi della batteria non sono influenzati da altre reazioni chimiche. Le batterie a litio sono più piccole e più leggere delle batterie al nichel ma si ricarica tre volte più rapidamente di una a nichel e l’energia mantiene la sua carica più a lungo. La batteria a litio può essere ricaricata fino a 1.200 volte.

Negli anni ’70, Stanley Whittingham della società petrolchimica EXXON, permise agli ioni di litio di muoversi dall’anodo al catodo composto da disolfuro di titanio e viceversa senza perdere energia. Ma la batteria era pericolosa e poteva esplodere.

Negli anni ’80 Goodenough cambiò il disolfuro di titanio nel catodo con l’ossido di cobalto così facendo si poteva ottenere una batteria da 4 volt.

Poi Akira Yoshino, il terzo inventore del Nobel della chimica, riuscì a creare un prodotto stabile e sicuro, sostituendo con un sottoprodotto petrolifero l’anodo.

Il litio è un metallo tenero di colore argento, che si ossida velocemente a contatto con l’aria o l’acqua. Questo materiale fu scoperto dal chimico e statista brasiliano José Bonifácio de Andrada e Silva nel 1800, in una miniera in Svezia. Gli elementi agli ioni di litio utilizzano i seguenti materiali: l’anodo è fatto con carbonio, il catodo è un ossido metallico e l’elettrolita è un sale di litio in solvente organico.

Il futuro

Il litio è in continua evoluzione grazie a delle persone che studiano e sviluppano progetti su questo materiale. Detto questo dobbiamo ringraziare gli inventori ancora viventi:

Goodenough di 97 anni, è nato in Germania, a Jena, nel 1922 e dal 1952 ha lavorato negli Stati Uniti, nell’Università di Chicago e poi in quella del Texas ad Austin. Whittingham di 78 anni, è nato in Gran Bretagna e dopo aver lavorato nell’Università di Oxford si è trasferito negli Stati Uniti, dove ha insegnato nell’Università di New York. Yoshino di 71 anni, è nato nel 1948 in Giappone, a Suita ed ha lavorato nell’Università di Osaka e poi nella Meijo University di Nagoya.