Auszeichnungen 09.10.2019, 15:21 Uhr

Väter des Lithium-Ionen-Akkus erhalten Nobelpreis

Der Nobelpreis für Chemie geht in diesem Jahr an John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham und Akira Yoshino. Die Auszeichnung würdigt ihre Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien.
Die drei Nobelpreisträger in Chemie für 2019 erhalten die Auszeichnung für ihre Verdienste in der Entwicklung von Lithium-Ionen-Akkus
(Quelle: Videostill: jst/nmgz )
Smartphones, Laptops, E-Mobilität: Der diesjährige Nobelpreis für Chemie würdigt eine Erfindung, die unseren Alltag prägt. John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham und Akira Yoshino erhalten den Preis für ihre Beiträge zur Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien.
Überraschend, aber wahr: Ein Ölkonzern ermöglichte die Entwicklung der Lithium-Ionen-Batterie und damit die entscheidende Basis für E-Autos und die Abkehr von fossilen Brennstoffen. Exxon finanzierte grundlegende Forschungsarbeiten von Stanley Whittingham. Der gebürtige Brite teilt sich mit John Goodenough (USA) und Akira Yoshino (Japan) den diesjährigen Chemie-Nobelpreis. Die Arbeiten der drei Forscher hätten eine «wiederaufladbare Welt» ermöglicht, teilte die Königliche Schwedische Akademie der Wissenschaften am Mittwoch mit.
Ab Mitte des 20. Jahrhunderts wuchs bei Ölkonzernen und Autoherstellern die Erkenntnis, dass begrenzte Ölreserven und zunehmende Abgasbelastung die Entwicklung anderer Antriebsmöglichkeiten nötig machte. Exxon begann, in die Entwicklung der dafür nötigen Technologien zu investieren und finanzierte damit ab 1972 auch Stanley Whittingham.
Whittingham, heute an der Binghampton University im US-Bundesstaat New York, entdeckte während seiner Forschungsarbeiten bei Exxon ein Material mit extrem hoher Energiedichte, das er für eine innovative Kathode (Minuspol) in einer Lithium-Batterie nutzte: Titandisulfid. Dieses enthält auf molekularer Ebene "Löcher", in die sich reversibel Lithium-Ionen einfügen können.

Noch schwach und explosiv

Allerdings war diese erste Lithium-Batterie aus heutiger Sicht noch relativ schwach: Sie produzierte eine elektrische Spannung von rund zwei Volt. Damit schlug sie sich im Vergleich zu den weitaus schwereren Batterietypen dieser Zeit allerdings nicht schlecht. Das Potenzial war da, im wahrsten Sinne des Wortes.
Ein weiteres Manko war allerdings, dass Whittinghams Batterie als Anoden-Material (Pluspol) metallisches Lithium einsetzte. Lithium eignet sich, weil es bereitwillig Ionen abgibt. Allerdings war die darauf beruhende Batterie sehr instabil und explosionsgefährdet.
Einige Verbesserungen erlaubten immerhin, dass die Batterie in kleinem Massstab in Produktion ging. Zum Einsatz kam sie beispielsweise bei einem Schweizer Uhrmacher, der sie in solarbetriebene Uhren einbaute. Als Anfang der 1980er Jahre der Ölpreis fiel, musste Exxon allerdings sparen und beendete die Arbeit an Whittinghams Batterie.


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