Лауреатами Нобелевской премии по химии сегодня стали Джон Б. Гуденаф, Стэнли Виттингхем и Акира Йошино «за разработку литий-ионных аккумуляторов» («for the development of lithium-ion batteries»)., которые теперь используются во всем мире от смартфонов до ноутбуков и электромобилей.
Основу для литий-ионной батареи заложил Стэнли Виттингхем во время нефтяного кризиса 1970-х. Тогда он работал над технологией, позволяющей не использовать полезные ископаемые в качестве топлива. Виттингхем начал исследовать сверхпроводники и обнаружил чрезвычайно энергоемкий материал, дисульфид титана, который впоследствии использовал для создания катода литиевой батареи. Анод был частично сделан из металлического лития, из-за которого батарея была очень взрывоопасна, а потому неприменима в реальной жизни.
Джон Гуденаф предсказал, что при использовании оксида металла вместо сульфида металла потенциал катода будет больше. В 1980 он продемонстрировал, что оксид кобальта с интеркалированными ионами лития может производить до четырех вольт.
На основе катода Гуденафа в 1985 году Акира Ёсино создал первую коммерческую литий-ионную батарею. Вместо реактивного лития в аноде он использовал нефтяной кокс, углеродный материал, который, подобно оксиду кобальта, может интеркалировать ионы лития.
В результате получился легкий, износостойкий аккумулятор, который можно заряжать сотни раз, прежде чем его характеристики ухудшатся. Преимущество литий-ионных батарей состоит в том, что они основаны не на химических реакциях, которые разрушают электроды, а на ионах лития, протекающих туда-сюда между анодом и катодом.
