Es ist sowohl der Fluch unserer Existenz als auch ein Glücksfall. Der wiederaufladbare Lithium-Ionen-Akku versorgt die meisten unserer Geräte von Smartphones über Laptops bis hin zu Elektroautos. Und die drei Männer, die maßgeblich an seiner Entwicklung beteiligt waren, haben gerade den Nobelpreis für Chemie erhalten.
John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham und Akira Yoshino werden den diesjährigen Nobelpreis "für die Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien" teilen, sagte die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften heute Morgen.
Whittingham von der Binghamton University der State University of New York entdeckte bei der Entwicklung von Technologien für fossilbrennstofffreie Energie ein energiereiches Material, mit dem er eine Kathode (negativ geladene Elektrode) in einer Lithium-Ionen-Batterie herstellte. Auf molekularer Ebene betrachtet hatte diese Kathode aus Titandisulfid kleine Ecken, in denen sich Lithiumionen verstecken konnten. Die resultierende Batterie mit metallischem Lithium als Anode erzeugte 2 Volt Leistung.
"Metallisches Lithium ist jedoch reaktiv und die Batterie war zu explosiv, um lebensfähig zu sein", sagte die Nobelpreisstiftung in einer Erklärung.
Goodenough von der University of Texas in Austin schuf eine ähnliche Batterie unter Verwendung von Kobaltoxid (auch mit wenig Lithiumionen in seinen leeren Räumen) als Kathode, was zu einer Spannung von bis zu 4 Volt führte. "Dies war ein wichtiger Durchbruch und würde zu viel leistungsstärkeren Batterien führen", sagte die Nobelpreisstiftung.
Aufbauend auf Goodenoughs Kathode schuf Yoshino "1985 die erste kommerziell nutzbare Lithium-Ionen-Batterie", sagte die Nobelpreisstiftung. Yoshino, der bei der Asahi Kasei Corporation in Tokio und der Meijo University in Nagoya in Japan arbeitet, hat das Material für die Anode ausgetauscht. Anstelle von metallischem Lithium verwendete er ein Kohlenstoffmaterial namens Petrolkoks, das Lithiumionen in seinen molekularen Räumen verstecken kann.
Diese Batterie beruht nicht wie andere auf chemischen Reaktionen, sondern auf dem Fluss von Lithiumionen zwischen Anode und Kathode. Das Ergebnis? Ein leichter Akku, der hunderte Male aufgeladen werden kann, bevor seine Leistung beeinträchtigt wird.
Lithium-Ionen-Batterien halten nicht nur alle unsere Geräte aufgeladen, sondern können auch viel Energie aus Sonnen- und Windkraft speichern.
"Lithium-Ionen-Batterien haben unser Leben seit ihrem Markteintritt im Jahr 1991 revolutioniert. Sie haben den Grundstein für eine drahtlose Gesellschaft ohne fossile Brennstoffe gelegt und sind für die Menschheit von größtem Nutzen", sagte die Nobelpreisstiftung.
Die drei Preisträger teilen sich den Nobelpreis von 9 Millionen Kronen (ca. 909.000 US-Dollar).
