De Nobelprijs voor de scheikunde is uitgereikt voor de ontwikkelingen op het gebied van lithiumionbatterijen. Een drietal chemici mag de prijs delen, zo meldt het persbericht van het Nobelprijscomité.

De van origine Duitse John Goodenough, University of Texas at Austin, de Amerikaan Stanley Whittingham, Binghamton University, State University of New York, en de Japanse Akira Yoshino, Asahi Kasei Corporation en Meijo universiteit in Nagoya zijn de gelukkigen. Zij hebben in de afgelopen vijftig jaar een lichtgewicht, oplaadbare en krachtige batterij ontwikkeld die we tegenwoordig dagelijks gebruiken, van mobiele telefoons en laptops tot elektrische voertuigen. Ook zijn de batterijen te gebruiken om wind en zonne-energie op te slaan, wat ons een stap dichter bij een schonere samenleving brengt.

Whittingham was de eerste die een stap zette naar de huidige batterij. In de jaren zeventig onderzocht hij methoden die konden bijdragen aan technologieën die geen fossiele brandstof nodig hadden. Hij ontdekte het hoogenergetische titaniumdisulfide dat hij als kathode koppelde aan de anode die deels van metallisch lithium was gemaakt (zie bovenste batterij in onderstaand plaatje). Dit zorgde voor een potentiaal van iets meer dan 2 V. Helaas is metallisch lithium explosief en een praktische toepassing bleef daarom uit.

Een aantal jaar later hypothetiseerde Goodenough (die inmiddels 97 is) dat je nog betere potentialen voor elkaar kon krijgen met een metaaloxide in plaats van de metaalsulfide die Whittingham had toegepast. In 1980 liet Goodenough zien dat een batterij met een kathode van kobaltoxide met ingebedde lithiumionen wel 4 V kon opbrengen (middelste batterij op onderstaand plaatje.

Yoshino gebruikte vervolgens het onderzoek van Goodenough om de allereerste commercieel verkrijgbare lithiumionbatterij te produceren. Het reactieve lithium verving hij door het veel stabielere petroleumcoke dat net als kobaltoxide lithiumionen in de lagen kan herbergen (onderste batterij op onderstaand plaatje).

De kracht van de lithiumionbatterijen zit ‘m in dat ze geen chemische reacties herbergen die de elektroden zou kunnen afbreken. In plaats daarvan zijn ze gebaseerd op het stromen van lithiumionen. Ook kun je ze honderden keren opnieuw opladen. En van deze uitvinding hebben we nog elke dag plezier, misschien wel tijdens het lezen van dit artikel op je mobiel.