Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Nobelprijs voor scheikunde gaat naar ontwikkelaars van moderne lithium-ionaccu

De Royal Swedish Academy of Sciences heeft bepaald dat de Nobelprijs voor Scheikunde van dit jaar naar drie chemici gaat die allen een belangrijke bijdrage hebben geleverd aan de ontwikkeling van de lithium-ionaccu.

Volgens het Zweedse instituut hebben de Amerikaanse, in Duitsland geboren wetenschapper John B. Goodenough, de Brits-Amerikaanse wetenschapper M. Stanley Whittingham en de Japanse wetenschapper Akira Yoshino 'een oplaadbare wereld gecreëerd'. De lithium-ionaccu wordt omschreven als een lichtgewicht, oplaadbare en krachtige accu die nu in alles wordt gebruikt, van smartphones tot laptops en elektrische auto's. Volgens het instituut kunnen er significante hoeveelheden energie afkomstig van zonnepanelen en windmolens in worden opgeslagen, waardoor de accu een maatschappij zonder fossiele brandstoffen mogelijk maakt.

Accu van M. Stanley Whittingham.

Het fundament van de lithium-ionaccu werd gelegd tijdens de oliecrisis van jaren '70. Stanley Whittingham deed toen onder meer onderzoek naar supergeleiders en ontdekte een extreem energierijk materiaal waarvan een kathode werd gemaakt. Het gaat om titaniumdisulfide, wat op moleculair niveau ruimtes heeft om lithiumionen te 'huisvesten'. De anode werd deels van metallisch lithium gemaakt, waardoor de accu een groot energiepotentieel had van meer dan 2V, maar hij was ook nog erg onveilig.

Nobelprijs accu Goodenough
Accu van John B. Goodenough.

De wetenschapper John Goodenough voorspelde dat de kathode een nog grotere potentie zou hebben als deze uit een metaaloxide zou bestaan, in plaats van een metaalsulfide. Na veel onderzoek demonstreerde hij in 1980 dat kobaltoxide met ingebedde lithiumionen tot 4V kon produceren. Dit werd als een belangrijke doorbraak gezien wat tot nog veel krachtigere accu's leidde.

Accu van Akira Yoshino.

De basis die Goodenough legde voor de kathode werd door Akira Yoshino gebruikt om in 1985 te komen tot de eerste commercieel levensvatbare lithium-ionaccu. In plaats van het zeer reactieve lithium in de anode, gebruikte hij petcoke, een bijproduct van de olieraffinaderij. Dit koolstofmateriaal kon net als de kathodes kobaltoxide lithiumionen inbedden. Het resultaat was een lichtgewicht, zeer sterke accu die honderden keren kon worden geladen voordat de prestaties achteruitliepen.

V.l.n.r.: John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham en Akira Yoshino.

Door Joris Jansen

Nieuwsredacteur

09-10-2019 • 14:16

119 Linkedin Google+

Submitter: Who Am I?

Reacties (119)

Wijzig sortering
Nog een leuk feitje: John Goodenough is met zijn 97 jaar de oudste (levende) nobelprijswinnaar ooit. En om er een schepje bovenop te doen, hij is nog steeds actief als professor op de University of Texas at Austin! Onder andere om mee te werken aan de volgende baanbrekende technologische innovatie op het gebied van opslag van elektrische energie! Werkelijk een levende legende!

Van harte gefeliciteerd John Goodenough, M. Stanley Whittingham en Akira Yishino!

[Reactie gewijzigd door GENETX op 9 oktober 2019 14:34]

Van mij had Jeff Dahn ook wel mee mogen doen ;). Al is zijn werk misschien relatief jong en/of minder baanbrekend geweest. Toch is door (de groep) Jeff Dahn een versnelling van de ontwikkeling mogelijk gemaakt door onderzoek naar meet methoden van de levensduur van een li-ion cel, zonder deze te cyclen totdat hij stuk gaat.

Maar aangezien ik Tesla fanboy ben, had ik ook niet anders kunnen zeggen ;)
Van mij had Jeff Dahn ook wel mee mogen doen ;). Al is zijn werk misschien relatief jong en/of minder baanbrekend geweest.
Nobelprijzen worden uitgereikt aan maximaal drie personen, dus als je Dahn toevoegt moet je ook een van de andere drie weglaten. Met andere woorden, vind je dat Dahn óók een prijs verdient of vind je dat ie het méér verdient dan één van de anderen?

Daarnaast is het ook nog zo dat Nobelprijzen pas worden toegekend zodra een uitvinding zijn nut heeft bewezen (in dit geval bijvoorbeeld voor werk in de jaren '70 en '80). Nou heb ik nog nooit van Dahn gehoord, maar als je verwijst naar Tesla, dan vermoed ik dat zijn werk veel recenter is. Dat maakt een Nobelprijs sowieso al uiterst onwaarschijnlijk. (Maar er is ook goed nieuws: als zijn bijdragen inderdaad zo belangrijk zijn als jij zegt dan is het zeker mogelijk dat hij in 2050 of zo alsnog "zijn" Nobelprijs krijgt.)
Nou is het deze keer ook wel erg aan de late kant als je bedenkt dat deze batterij in 1985 commercieel interessant werd. Dat is 34 jaar geleden. De lithium-ion batterij al jaren zo'n beetje de standaard is in elk oplaadbaar apparaat.

In 2016 won een Nederlander (Ben Feringa) de Nobelprijs voor Scheikunde voor de eerste synthetische moleculaire motor. Dat lukte hem in 2011 als eerste ooit, 'maar' 5 jaar daarvoor. Kortom een Nobelprijs kan ook worden uitgereikt voor iets wat nieuw en baanbrekend is en zich nog moet bewijzen.

Ik ken het werk van Dahn ook niet maar je hoeft dus geen pensionado te zijn om in aanmerking te komen.
aaaaah heerlijk om te lezen.
Op je 100 nog aan pc's prutsen(als IT'er ;)) . Zo wil ik sterven
(tijdens het monteren van een 10.000W voeding voor een 512core i378 :+

[Reactie gewijzigd door OxWax op 9 oktober 2019 15:20]

Het is meneer niet gauw "Good Enough" ;), maar het is hem zeker gegund.
Maar een nieuwe slag op het gebied van veiligheid zou wel fijn zijn.
Maar schijnbaar onveilig genoeg dat je ze niet mee mag nemen in de ruimbagage in het vliegtuig. Ik snap best dat men van een type accu die zo vaak voorkomt in het dagelijks leven daar iets meer van zou willen zien. Dit in tegenstelling tot vuurwerk: hoeveel mensen heden ten dagen hebben nou de behoefte dat mee te nemen in het vliegtuig?
Het ene is gemaakt om te exploderen, het andere kan dat wel maar is niet de bedoeling.

Je vliegtuig voorbeeld werkt gewoon niet, een doodnormaal aardapelschilmesje mag ik ook niet meenemen het vliegtuig in. Ik kan zo'n mesje wel gebruiken als semi-dodelijk wapen ala john wick, maar dat is niet waar het voor gemaakt is. hetzelfde geldt voor batterijen. Een batterij is met de juiste methodes om te bouwen naar een IED, en daarom mag het het vliegtuig niet in.

Ik ben geen natuurkundige, maar zaken waarin relatief grote hoeveelheden energie worden opgeslagen (dus ook kinderen bijvoorbeeld :+ ) combineren met vliegtuigcabines is vragen om moeilijkheden.
Je mag zelfs lipo batterijen meenemen in het vliegtuig. Deze moeten wel in een brandvertragende zak zitten.

Je moet echt eens de guidelines lezen van wat mee mag.

Je mag gemakkelijk 2 grote powerbanks meenemen en 3 gopro batterijen maar dan zit je tegen de limiet.

In vliegtuigen zitten tegenwoordig brandkluisjes, moest een toestel of batterij in brand schieten kan deze daar ingestoken worden.
Dit heeft te maken met het feit dat een Lithium accu niet geblust kan worden door de Halon blussers die een een vrachtruim aanwezig zijn.

Als door welke reden dan ook iets gebeurd met je lithium accu (stuk baggage gaat schuiven waardoor de accu wordt omgebogen, of er ontstaat kortsluiting ect) dan kan er brand ontstaan. Dit zorgt ervoor dat alles wat eromheen ligt gaat branden. Bij een normale brand wordt er Halon in het vrachtruim gespoten en Halon verdrinkt zuurstof waardoor een brand uitgaat. Echter een lithium accu die kapot is kan spontaan weer zelf opnieuw beginnen met branden. Aangezien de brand dus niet geblust kan worden kan het zomaar zijn dat je binnen 10 minuten moet landen als je niet wil dat het vliegtuig afbrand, helaas is dat meestal niet mogelijk.

Een lithium accu in de cabine kan eerst met Halon worden geblust en daarna worden gekoeld (in water gooien bijvoorbeeld) waardoor de brand uit gaat en uit blijft.
Halon verdrinkt zuurstof
Halon verdrinkt geen zuurstof, het verdringt zuurstof.
Ook in het ruim is gewoon cabinedruk.

Het heeft er mee te maken dat je in het ruim tijdens de vlucht niets kunt doen om een brandje te blussen. In je handbagage is dit beter te doen.
Bagageruim bevindt zich ook gewoon in de drukcabine.
Als er in het bagageruim brand uitbreekt kan niemand er bij en duurt het lang voordat het gedetecteerd wordt. Kan dus makkelijk tot een ramp leiden.
Als er in de cabine een accu in de fik vliegt, zoals een tijd geleden gebeurde met een drone, dan pakt iemand van de cabin crew een brandblusser en is het snel geblust.
Zou het te maken kunnen hebben met het gebrek aan cabinedruk in het ruim?
Nee hoor ...de vloer kan het drukverschil niet zo goed aan

The round shape of the fuselage outline is very efficient at withstanding pressure. Because of that, everything within the fuselage shape is pressurized. This includes the cargo hold below. Only cargo holds located behind the aft pressure bulkhead would be unpressurized, and these are mainly found in smaller aircraft.

The floor of the passenger cabin is not designed to withstand that pressure, because the flat surface would need to be much heavier to do so.

https://aviation.stackexc...essurised-these-days/8253
Ze zijn veilig genoeg, maar er is zeker nog wel winst te halen. Elektrische auto's vliegen bij een aanrijding wel eens in de fik. Benzineauto's ook af en toe maar dat is makkelijker te blussen. Wat vaker voorkomt is niet enorm veel data over, mede omdat elektrische auto's nog niet zo lang bestaan en nog niet zo talrijk zijn. Maar ook als blijkt dat het superweinig voorkomt is het fijn als het nog veiliger dan.

Een mogelijke oplossing kan zijn dat de accumodules intern minibrandblussers gaan krijgen, die bij forse oververhitting of crash automatisch meteen de individuele cellen blust. Ik denk dat dit soort verbeteringen zullen helpen om het vertrouwen van de politici en consumenten te verbeteren, ookal is het misschien nieteens echt noodzakelijk.

Lithium-ion accus zijn supertof, maar ze zijn nu nog niet Good Enough. Verdere ontwikkeling is altijd welkom. Of het nou gaat om capaciteit, prijs of veiligheid.
Mooie prestatie van de heren!
Volgens het instituut kunnen er significante hoeveelheden energie afkomstig van zonnepanelen en windmolens in worden opgeslagen, waardoor de accu een maatschappij zonder fossiele brandstoffen mogelijk maakt.
Broodje aap verhaal. Het is jammer dat de discussie vervuild wordt met dit soort beweringen.
het is niet alleen een broodje aap maar een vertaling aap. De bron zegt namelijk :
that could lead to fossil fuel-free energy technologies.
Prachtige uitspraak...waarop gebaseerd?

De ontwikkelingen op het gebied van "grid storage" middels accus gaan erg hard. De (relatief) kleine systemen die reeds in de wereld zijn toegepast voldoen functioneel prima als buffer van zon/wind energieopwek en ook als "piek"installatie (opvangen dips in het net).

Fundamenteel niets mis met het concept. Hooguit zullen/kunnen er praktische bezwaren zijn (kosten, grondstoffen, etc). Waarvan vele bezwaren door ontwikkelingen kunnen worden weggenomen.
Een beetje fabriek (BASF bv) op solar en wind?
Ik wil mee met je hopen ...
Kijk even naar de prijs van die dingen alleen 2 stuks is mijn jaarlijkse energie rekening x30...
En met 2 stuks kan ik 4 max 5 dagen zonder zon overbruggen. Erg ver in de winter kom je dus al niet.
De impact is groot en het is natuurlijk een geweldige vinding, maar qua veiligheid is het niet altijd je-van-het. Was het niet gepaster geweest als ze de uitvinder van de LiFe(Y)Po4 batterij in de schijnwerpers zetten? Of zou dat niet kunnen omdat dit ook (deels) gebruik maakt van Lithium?
John B. Goodenough heeft samen met Akshaya Padhi die batterij gemaakt
Gut, eindelijk een prijs voor zn werk in de jaren 80-90 van de vorige eeuw.
Mocht wel eens een keer.
Zo gaat dat meestal met nobel prijzen. Het is vaak (maar niet altijd) een laatste bekroning op bijzonder werk wat in de tijd van de ontdekking nog niet als zodanig herkend werd. Dat maakt ze destemeer relevant.

Ik haar gisteren niet kunnen noemen wie de lithium ion accu uitgevonden had, maar we zien allemaal hoe impactvol de technologie is op onze huidige samenleving.
Hij heeft nu al weer een nieuwe uitvinding gedaan, de glass battery.

Men is er nog steeds niet uit of dit nou een hoax was of niet.
100.000 cycles, en de capaciteit neemt de eerste 300! Cycles alleen maar toe! _/-\o_ _/-\o_
Interessante uitleg, die u geeft over de glass battery (speurt naar link of text...)
Volgens het instituut kunnen er significante hoeveelheden energie afkomstig van zonnepanelen en windmolens in worden opgeslagen
Dat is nou net één ding waar Li-ion niet de beste techniek voor is. Bij dat soort vaste opstellingen zijn gewicht, en in mindere mate volume, helemaal niet belangrijk, en moet je meer kijken naar levensduur, prijs gebruik van zeldzame grondstoffen, veiligheid en temperatuurbestendigheid).

Een zoutwater accu is een veel betere oplossing, goedkoop, schoon een verwachte lange levensduur, geen brand of explosie gevaar, is bestend tegen extreme temperaturen (zonder al te groot verlies van capaciteit) en gebruikt materialen die voldoende beschikbaar zijn in de natuur. Enige nadeel: lage energiedichtheid en daardoor niet geschikt voor mobiel gebruik.
Met die naam moest ik meteen denken aan The Family "If it's good enough for you, it's godunov for me."
Wat een legendes
In die tijd zaten de accu's nog los, achter een eenvoudig te openen klepje.
Je kon die dus perfect zelf vervangen zonder tools.
Ze hebben de basis gelegd voor de huidige Li/ion batterij. Dat deze in het verleden niet de huidige capiciteit leverden doet er niet toe. Dit is een kwestie van doorontwikkelen van de techniek.
Het is hetzelfde als de gloeilamp. In het begin deden deze lampen het ook niet lang en nu (ja ik weet het ze zijn bijna weg) kan je jaren doen met 1 gloeilamp.
Soms krijg je een nobel voor een wetenschappelijke theorie die pas decennia later wordt bewezen.
De basis/het idee werd toen gelegd en beschreven. Verdiende prijs dus !


Om te kunnen reageren moet je ingelogd zijn


Apple iPhone 11 Nintendo Switch Lite LG OLED C9 Google Pixel 4 FIFA 20 Samsung Galaxy S10 Sony PlayStation 5 Cartech

'14 '15 '16 '17 2018

Tweakers vormt samen met Hardware Info, AutoTrack, Gaspedaal.nl, Nationale Vacaturebank, Intermediair en Independer DPG Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2019 Hosting door True