Hållbart Byggande 1
i kemi gick till John B. Goodenough, M. Stanley W
hittingham och Akira Yoshino, för deras utveckling av litiumjonbatteriet. Detta lätta, laddningsbara och kraftfulla batteri används idag i allt ifrån mobiltelefoner till elbilar. Det kan även lagra betydande mängder energi från sol- och vindkraft och har bidragit till utvecklingen av ett fossilfritt samhälle. Utvecklingen av litiumjonbatteriet tog fart under oljekrisen på 1970-talet, då man började utveckla metoder som kunde leda fram till fossilfria teknologier. Stanley Whittingham, som på den tiden arbetade på Exxon, upptäckte ett extremt energirikt material som han skapade litiumbatteriets katod av. – Under den stora gaskrisen på 70-talet bestämde sig Exxon och andra företag att bli energiföretag, inte bara oljeföretag, och de ville utveckla batterier för elbilar. Det var det som fick oss att börja, beskriver Stanley Whittingham i en intervju med wskg.org. Katoden som Whittingham tog fram bestod av titandisulfid som på molekylnivå formar hålrum som kan härbärgera, interkalera, litiumjoner. Anoden var gjord av metalliskt litium som har en stark drivkraft att släppa ifrån sig elektroner. Batteriet hade stor potential men nackdelen var att metalliskt litium är reaktivt och batteriet blev för explosivt. John Goodenough visade 1980 att koboltoxid med interkalerande litiumjoner kunde producera så mycket som fyra volt, vilket resulterade i mycket mer kraftfulla batterier än tidigare. När han tog emot Nobelpriset i december var han den äldsta pristagaren någonsin som tagit emot det, 97 år. 64 Goodenough har trots sin höga ålder inte lagt forskningen åt sidan utan arbetar fortfarande på University of Texas i Austin. Han har inte heller gett upp hoppet om att utveckla ett superbatteri, som ska ge elbilarna ordentlig konkurrenskraft och öka lagringen av sol- och vindkraft. I en intervju med Quartz från 2015 säger han att han tror att området har tre decennier på sig att lyckas och att kommersialisera ett genombrott innan riktigt allvarliga klimatproblem börjar uppstå och innan vi får brist på resurser. Det första kommersiella litiumjonbatteriet togs fram av Akira Yoshino 1985. Istället för reaktivt litium använde han sig av petroleumkoks, ett kolmaterial som kan interkalera litiumjoner. Hans batteri blev lätt och hållbart och det kunde laddas hundratals gånger om innan det förlorade sin prestanda. I början på 1990-talet började elektronikföretaget Asahi Kasei, där Yoshino var anställd, sälja de första litiumjonbatterierna och de spred sig som en löpeld över världen. Den stora fördelen med litiumjonbatteriet, och anledningen till dess stora genombrott, är att det inte bygger på kemiska reaktioner som bryter ner elektroderna, utan på att litiumjoner flödar fram och tillbaka mellan anod och katod. Batterierna har en hög energitäthet och kan därför göras mycket små. Tack vare litiumjonbatteriet har mobiltelefonerna kunnat bli mindre, datorerna har blivit bärbara och surfplattor utvecklats, beskriver Kungliga Vetenskapsakademien i sitt tillkännagivande av priset. Forskarna har också fortsatt att förfina och utveckla batteriet. Tillverkningen innebär dock fortfarande en miljöbelastning, då pluspolen till stor del består av den sällsynta och dyra metallen kobolt. I vissa områden i världen utvinns den även under bristande förhållanden för de anställda. När batterierna förbrukas finns det även risk att kobolt och flor sprids i naturen. Många forskare arbetar därför med att hitta alternativ.