Nobel hóa học 2019 tôn vinh các công trình phát triển pin lithium-ion
Thứ 6, 18 Tháng 10 2019 00:00

Viện hàn lâm Khoa học hoàng gia Thụy Điển công bố chủ nhân giải Nobel hóa học năm nay. Theo đó, nhóm các nhà khoa học được trao giải là: John Goodenough (Mỹ), Stanley Whittingham (Anh) và Akira Yoshino (Nhật).

Ba nhà hóa học này đã có những thành tựu góp phần phát triển pin lithium-ion. Kết quả này không nằm ngoài dự đoán bởi sự phổ biến ngày càng nhiều của pin lithium-ion trong những năm qua khiến giới quan sát từng nhiều lần đồn đoán việc trao giải Nobel cho các thành tựu góp phần phát triển ra loại pin này chỉ còn là vấn đề thời gian.

3 nhà khoa học góp phần làm nên cuộc cách mạng cho cuộc sống con người

Trong 3 nhà khoa học vừa đoạt giải Nobel hóa học, đáng chú ý có Giáo sư Goodenough (97 tuổi) là vị giáo sư lớn tuổi nhất trước nay đoạt giải Nobel. Năm ngoái GS Arthur Ashkin (96 tuổi) là người giữ kỷ lục này. Mỗi người trong họ đều đã có đóng góp quan trọng trong quá trình phát triển thành công pin lithium-ion và đưa nó vào phổ biến trong cuộc sống.

Nhà khoa học Stanley Wittingham, 78 tuổi, hiện là giáo sư hóa học và là giám đốc của cả Viện Nghiên cứu vật liệu và Chương trình Khoa học và kỹ thuật vật liệu tại Đại học Binghamton, một phần của Đại học bang New York. Vào đầu những năm 1970, ông Stanley Whittingham đã sử dụng hệ thống thiết bị rất lớn để phát triển loại pin lithium có thể hoạt động đầu tiên.
Các nhà khoa học vừa được trao giải Nobel hóa học 2019. từ trái qua: John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham và Akira Yoshino - Ảnh: REUTERS.

Sau đó ông John Goodenough đã tìm ra cách đưa chất lithium cobalt oxide (LiCoO2) vào pin để giúp chúng hoạt động mạnh mẽ hơn và tăng thêm tính lưu động.  Nhưng trong công trình mới đang theo đuổi, ông lại muốn loại bỏ cobalt để pin lithium-ion có thể sạc nhanh hơn và thời lượng dùng dài hơn. Tháng 4- 2019, ông Goodenough và 3 đồng tác giả đã xuất bản công trình nghiên cứu về công nghệ pin mới. Nhóm nghiên cứu cũng đang làm mô hình mẫu của loại pin không dung dịch và không cobalt này.

Những quả pin có khả năng hoạt động tối ưu hơn là yếu tố then chốt để phát triển lĩnh vực năng lượng tái tạo. Cho tới nay các dòng xe hơi điện vẫn chưa trở thành phổ biến bởi nguồn năng lượng trữ trong pin ít hơn nguồn nhiên liệu cung cấp từ xăng.

Tiến sĩ Goodenough cho biết nghiên cứu bước đầu cho thấy loại pin mới của họ có khả năng tích được gấp đôi mật độ năng lượng so với pin lithium-ion.

Điều này có nghĩa với loại pin mới, cùng một lần sạc, nhưng chiếc xe điện có thể di chuyển được khoảng cách dài gấp đôi so với pin lithium-ion. Không những thế, công nghệ mới cũng giúp tăng tuổi thọ theo thời gian, thay vì tình trạng hiện nay là pin sẽ "chai" dần theo thời gian sử dụng như công nghệ cũ.

Trong khi đó, Giáo sư Akira Yoshino là nhà hóa học Nhật Bản, thành viên của Tập đoàn Asahi Kassei và Giáo sư Đại học Meijo. Giáo sư Akira Yoshino là người đã thành công trong việc loại bỏ lithium nguyên chất khỏi pin, thay vào đó chỉ dựa hoàn toàn trên lithium-ion, vốn an toàn hơn lithium nguyên chất. Điều này đã khiến loại pin này có thể khai thác ứng dụng rộng rãi trong thực tế.

Mỗi giải Nobel sẽ được trao 9 triệu kronor Thụy Điển (hơn 900.000 USD). Giải thưởng sẽ được chia đều nếu có nhiều người được trao chung một giải. Lễ trao các giải Nobel sẽ được tổ chức vào ngày 10-12 tới tại Stockholm (Thụy Điển) và Oslo (Na Uy).

Pin lithium-ion sẽ thay năng lượng tái tạo

Theo hội đồng giải thưởng, "loại pin trọng lượng nhẹ, có thể sạc lại nhiều lần và mạnh mẽ này hiện đang được sử dụng trong mọi thứ, từ điện thoại di động cho tới laptop và các loại xe điện… (và) cũng có thể lưu trữ một lượng lớn năng lượng từ điện mặt trời và điện gió, giúp cho xã hội có thể không cần dùng tới nhiên liệu hóa thạch".

Hội đồng giải thưởng cho biết pin lithium-ion đã tạo ra một cuộc cách mạng cho cuộc sống của con người kể từ khi có mặt trên thị trường vào năm 1991, đồng thời nhấn mạnh loại pin này là "lợi ích vĩ đại nhất đối với nhân loại".

Pin lithium-ion được dự đoán xu hướng sẽ đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng trong các lĩnh vực như xe điện (EV), giải pháp năng lượng tái tạo và điện tử tiêu dùng. Dựa trên các phân tích thị trường và báo cáo kiểm tra mức độ hoạt động trong ngành, Arthur D. Little (ADL) cho biết công nghệ pin lithium-ion đã được đầu tư hơn 13,7 tỉ USD trong 2 năm qua, đồng thời dự đoán thị trường này sẽ đạt trị giá 90 tỉ USD vào năm 2025.

Theo đó, với những cải tiến mới, pin lithium-ion điện phân - thế hệ pin lithium-ion mới nhất, sẽ thay thế các công nghệ pin hiện có để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng trong các lĩnh vực như xe điện (EV), giải pháp năng lượng tái tạo và điện tử tiêu dùng, qua đó tạo nên một hệ sinh thái mà người dùng hoàn toàn dùng pin này cho tất cả mọi thiết bị.

Michael Kolk, Trưởng phòng thực hành hóa chất toàn cầu của ADL, giải thích: "Nhu cầu về các giải pháp năng lượng tốt hơn của người dùng ngày càng cao, từ nhiều lĩnh vực bao gồm ôtô, công nghệ, hàng tiêu dùng, tiện ích, hóa chất… Đó là lý do vì sao pin lithium-ion có tiềm năng to lớn. Nhờ vào hiệu suất được cải thiện và cách thức phân phối được đổi mới, loại pin này hoàn toàn chiếm ưu thế trong thị trường pin tương lai”.

Theo báo CAND

Phản hồi
Thêm mới
Tên bạn:
Email:
 
Tiêu đề: