суббота, 17 августа 2024 г.

Кому нужен этот ваш литий?

 Кому нужен этот ваш литий?


В 70-е разразился энергетический кризис, который принял масштаб катастрофы, и подсевший на нефть мир задумался об альтернативных источниках энергии.

Идей было много, в том числе и проект, который «пробил» в компании Exxon инженер Стэнли Уиттингэм, проводивший опыты с литиевыми батарейками. Добился он ошеломительных результатов, которых никто и не ждал: его литиевый аккумулятор (литиевый катод и анод из сульфида титана) - работал! Да, вольтаж был скромным - 2,3 В, но это был самый миниатюрный источник энергии на планете, с которым, конечно, надо бы еще работать и работать, но казалось, что у «таблеток» Уиттингэма есть будущее.

Однако кризис закончился, нефть снова потекла рекой, жизнь радовала настолько, что заниматься «глупостями» дальше Exxon не стал. Батарейка была слишком пожароопасна, и ответственность за ее разработку никто из топов, жизнь которых была богата, размерена и благополучна, брать на себя не хотел.

Правда, одно дело - менеджеры-бюрократы, другое дело - беспокойный мозг ученых. Вскоре Джон Гуденау из Оксфорда сделал мощный шаг: он предположил, что заниматься сульфидами - тупик, и надо перейти на оксиды. Привлеченный к решению этой задачи Коити Мидзусима занялся поисками нужного анода. Работая методом подбора, Мидзусима, прорвавшись через взрывы и пожары, остановился на оксиде кобальта. В итоге Гуденау и Мидзусима получили литиево-ионную батарею мощностью уже аж в 4 вольта. Правда, она по-прежнему не была надежной - фейерверки случались так часто, что о производстве и речи быть не могло. Но в 1980-м марокканец Язами, попробовал в качестве катода графит, и этот совершенно безопасный элемент решил проблему.

Вот только вся эта красота по-прежнему никому не нужна. Оксфорд отказывается оплачивать патент Гуденау, и тот еле находит AERE, институт атомной энергии, который в патент вкладывается, но - в обмен на отказ Гуденау от всех финансовых претензий. А получив патент, AERE сразу же прячет его под сукно. Потому что чиновники AERE, как все нормальные люди, не видят совершенно никаких перспектив в разработке.

Но мир спасут не нормальные. Вроде Акиро Ёсино. Он наткнулся на работы Гуденафа, когда искал катод, чтобы протестировать свой анод из пластика. Ёсино ухитряется получить грант на разработку аккумулятора от Asahi Chemical, и в 1986-м работа завершается получением патента. Но Asahi отказывается от продолжения работ. Конечно же, снова в связи с отсутствием перспектив.

В то время Sony готовят к выпуску лучшую из видеокамер, которые когда-либо знало человечество: Handicam. Она должна превосходить всё существовавшее до неё, должна быть легкой, обладать компактным аккумулятором, и быстро подзаряжаться. И выясняется, что нет ничего лучше для этого, чем литиево-ионные батареи. Asahi, владелец патента Ёсино, от совместной работы отказывается, но есть еще патент Гуденау - и Sony, к полному изумлению AERE, выкупает у них эту пустую безделицу.

И вот в 1991 году Ёсино позирует фотографам, держа в руках первый в мире коммерческий образец литиево-ионного аккумулятора, который по всем параметрам кратно превосходит своего предшественника.

Пройдет еще почти десятилетие, прежде чем литиево-ионный аккумулятор станет «царем горы». Для этого потребуется, чтобы мир наполнился мобильными телефонами, смартфонами, ноутбуками, электромобилями и множеством других хитрых приборов (компактных и не очень), и даже генераторов «зеленой энергетики», вроде ветряков и солнечных батарей, которые сейчас без того самого аккумулятора не обходятся.

В 2019 году Нобелевский комитет решил, что пора отметить людей, благодаря стараниям которых стали возможны такие невероятные перемены. В итоге премию по химии получили трое - Уиттингэм, Гуденау и Ёсино. Почему именно они, а не, например, Мидзусима или Язами? Так бывает - признание не всегда приходит точно по адресу, в отличии от потребления. А потребителями и бенефици <...>
@F_S_C_P

Комментариев нет:

ad