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Verkündigung des Nobel-Preises in Chemie
Aus News-Clip vom 09.10.2019.
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Nobelpreis 2019 Chemie-Nobelpreis geht an Entwickler der Lithium-Ionen-Batterien

  • Der Nobelpreis für Chemie geht in diesem Jahr an den in Jena geborenen US-Amerikaner John Goodenough, den in Grossbritannien geborenen Stanley Whittingham und den Japaner Akira Yoshino für die Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien.
  • Das hat die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften am Mittwoch in Stockholm bekannt gegeben.

Die Auszeichnung würdigt ihre Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien.
Die Arbeit der drei Forscher habe den Weg geebnet für mobile Geräte wie Smartphones und Laptops, aber auch für die Energiewende hin zu erneuerbaren Energien, teilte die Akademie weiter mit.

Ölkrise war der Auslöser für die Forschungen

Die Batterien können grosse Mengen an Solar- und Windenergie speichern und machen so eine Welt frei von fossilen Kraftstoffen möglich. Die Geburtsstunde der Lithium-Ionen-Batterie war die Ölkrise der 1970er Jahre.

Stanley Whittingham von der Binghampton University, die zur State University of New York gehört, entdeckte ein extrem energiereiches Material, das er für eine innovative Kathode in einer Lithium-Batterie nutzte. Diese bestand aus Titandisulfid und enthält auf molekularer Ebene «Löcher», in die sich reversibel Lithium-Ionen einfügen können.

Noch schwach und explosiv

Allerdings war diese Batterie noch relativ schwach, sie produzierte eine elektrische Spannung von rund zwei Volt. Wegen der Instabilität des Anoden-Materials – metallisches Lithium – war die Batterie für den Alltagsgebrauch zudem zu explosionsgefährdet.

John Goodenough von der University of Texas verbesserte diese Batterie entscheidend, indem er vorschlug, ein Metalloxid anstelle eines Metallsulfids für die Kathode zu verwenden. 1980 zeigte er, dass sich Whittinghams Batterie mit Kobaltoxid als Kathodenmaterial von zwei auf vier Volt steigern liess. Dieser Durchbruch ermöglichte weitaus stärkere Batterien.

Resultat: leichter und robuster Akku

Akira Yoshino von der Asahi Kasei Corporation in Tokio und der Meijo University in Nagoya entwickelte die erste kommerzielle Lithium-Ionen-Batterie im Jahr 1985. Anstelle von explosivem metallischen Lithium als Anodenmaterial nutzte er das weitaus stabilere Petrolkoks, ein auf Kohlenstoff basierendes Material, das aus Erdöl gewonnen wird und Lithium-Ionen aufnehmen und abgeben kann.

Das Ergebnis war ein leichter, robuster Akku, der sich hunderte Male auf- und entladen liess, bevor seine Leistung nachliess. 1991 kam diese revolutionäre Entwicklung auf den Markt und stiess eine Revolution an, die letztlich Smartphones und Elektrofahrzeuge ermöglichte.

Fluss der Ionen

Der Vorteil des Lithium-Ionen-Akkus sei, dass er nicht auf chemischen Reaktionen beruhe, sondern auf dem Hin- und Herfliessen von Lithium-Ionen zwischen Anode und Kathode, schrieb das Nobelpreis-Komitee.

Goodenough konnte vom Komitee vorerst nicht erreicht werden

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Der 1922 geborene Goodenough ist der älteste Nobelpreisträger überhaupt. Er wusste zunächst nichts von seiner Auszeichnung. Man habe den 97-jährigen Wissenschaftler im Gegensatz zu den anderen beiden Preisträgern am Morgen nicht erreichen können, sagte Göran Hansson, der Generalsekretär der Akademie. Man wisse deshalb nicht, was er zum Preis sage und ob er zur Verleihung nach Stockholm reisen werde.

«Wir hoffen, dass er kommt», sagte Sara Snogerup Linse, Mitglied des Chemie-Nobelkomitees. Sie vermutete, dass die Probleme beim Erreichen des Preisträgers schlichtweg mit der Zeitverschiebung zwischen Europa und Nordamerika zusammenhingen. «Es war zu dem Zeitpunkt 4.00 Uhr morgens in Texas. Vielleicht hat er geschlafen und das Telefon abgestellt», sagte Linse. Mit seinem Alter habe das nichts zu tun.

Die renommierteste Auszeichnung für Chemiker ist derzeit mit 9 Millionen Schwedischen Kronen – rund 900'000 Franken – dotiert. Offiziell ausgezeichnet werden die Geehrten am 10. Dezember, dem Todestag von Preisstifter und Dynamit-Erfinder Alfred Nobel, in Stockholm.

In der Chemie haben die Amerikaner die Nase vorn

Die seit 1901 verliehenen Chemie-Nobelpreise gingen vor allem an amerikanische Forscher. Die erste Auszeichnung erhielt der Niederländer Jacobus van't Hoff für die Entdeckung von Gesetzen der Osmose. Von den Preisträgern der vergangenen zehn Jahre waren indes 16 der insgesamt 27 Preisträger Amerikaner oder amerikanische Doppelbürger.

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9 Kommentare

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  • Kommentar von H. Wach  (H. Wach)
    Nun müssen die 3 Lithium-Ionen Forscher herhalten um die von Elon Musk ausgelöste TESLA-Muskomania weiter zu führen. Denn der seltene Rohstoff Lithium mit höchster Ausbeute v. ca.15kg Lithium/t Salz ist nur im trockenem Salar de Uyuni/Bolivien(das ärmste Land Südamerikas) zu finden. Es müssen riesige Wasserbecken aus dem Untergrund angelegt werden. Die heimische Bevölkerung wird vertrieben, weil ihre Brunnen versiegen. Die Flamingos verschwinden. Und das f. gerade mal ca. 80 Mio. Elektro-Autos!
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    1. Antwort von Christian Baumann  (Christian Baumann)
      Immer öfter hat die Vergabe des Nobel-Preises in den Naturwissenschaften eine politische Komponente. Die Lithium-Forscher müssen zu gar nichts herhalten; sie haben einfach nur ihren Job gemacht. Diejenigen, die anwenden wollen, müssen ihr TODOL aber erst noch abarbeiten.
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  • Kommentar von Beat Reuteler  (br)
    Sehr gut, Mr. Goodenough, aber Sie wissen selbst, dieser Akku ist noch nicht Good Enough. Es steht den 1000-en von Entwickern weltweit noch viel Kopfzerbrechen bevor, bis diese Technologie soweit angepasst ist, dass sie den Durchbruch besserer Lösungen im Bereich der Antriebstechnik in genügendem Mass fördert.
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  • Kommentar von A. Burkhardt  (A.B.)
    Gratulation mit Vorbehalt.
    Man sollte das Schönreden von LiIo-Akkus aktuell mit Vorsicht geniessen.
    Der nächste Nobelpreis müsste konsequenterweise an diejenigen gehen, welche das Recycling solcher LiIo-Akkus am Besten löst - inklusive Lithium.
    Das wird nicht BATREC.ch-Wimmis sein (shredderd lediglich) und nicht UMICORE.be - (rezikliert CU,CO,NI aber nicht LI). Vielleicht eher Firma Düsenfeld.de, oder noch besser AmericanManganese.ca.
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    1. Antwort von Beat Reuteler  (br)
      Sobald Li-Ionen Akkus in genügendem Mass anfallen, wird es -zig. Oder besser Hunderte Firmen geben die ein Sinnvolles Recycling gewährleisten.
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