Las baterías de iones de litio que alimentan todo tipo de dispositivos móviles desde teléfonos a coches eléctricos, y que facilitan el aprovechamiento de energías renovables como la eólica y la solar, han sido reconocidas con el premio Nobel de Química de 2019.
El galardón se ha concedido al estadounidense John B. Goodenough (de la Universidad de Texas en Austin) que a sus 97 años es la persona de más edad en recibir un premio Nobel, al británico Stanley Whittingham (de la Universidad del Estado de Nueva York) y al japonés Akira Yoshino (dela Corporación Asahi Kasei y la Universidad Meijo en Japón). Reciben el premio “por el desarrollo de las baterías de iones de litio”, según el veredicto de la Real Academia de Ciencias Sueca dotado este año con nueve millones de coronas suecas (unos 830.000 euros).
Las baterías de iones de litio “son del mayor beneficio para la humanidad” tanto para las generaciones actuales como para las futuras, destaca la academia sueca en un comunicado en el que explica el premio.
Para las actuales, porque “han revolucionado nuestras vidas desde que se comercializaron por primera vez en 1991”. Hoy día se utilizan en todo el mundo para alimentar “los dispositivos electrónicos portátiles que utilizamos para comunicarnos, trabajar, estudiar, escuchar música y buscar conocimiento”.
Para las futuras, porque “pueden almacenar cantidades significativas de energía de origen eólico y solar” y porque “han hecho posible el desarrollo de coches eléctricos de larga autonomía”.
“Estas baterías ligeras, recargables y potentes… han sentado las bases de una sociedad conectada sin cables y libre de combustibles fósiles” resume la Academia.
En comparación con sistemas anteriores de almacenamiento de energía, las baterías de iones de litio tienen la gran ventaja de que no dependen de reacciones químicas que degradan los electrodos, sino de iones de litio que pueden ir y venir entre el ánodo y el cátodo, lo que permite recargarlas cientos o miles de veces antes de que su rendimiento se resienta.
La creación de la primera batería de este tipo comercialmente viable fue obra de Akira Yoshino en 1985. Pero lo consiguió gracias a los avances logrados en los años anteriores por Whittingham y Goodenough.
Fue Stanley Whittingham quien inició en los años 70, a raíz de la primera gran crisis del petróleo, la investigación que llevó a las baterías de iones de litio. Trabajaba en aquella época como investigador para el grupo petrolero Exxon y empezó a buscar nuevas tecnologías energéticas que no utilizaran combustibles fósiles. Exploró las posibilidades del litio en forma metálica, ya que tiene una gran propensión a liberar electrones, y obtuvo una batería.
John Goodenough, que trabajaba entonces en la Universidad de Oxford (Reino Unido), reflexionó sobre cómo se podía aumentar la eficiencia y reducir los riesgos de una batería basada en iones de litio. Razonó que obtendría mejores resultados con un sulfuro metálico que con un óxido metálico y en 1980 demostró que se podía obtener un gran rendimiento –de hasta 4 voltios- utilizando un óxido de cobalto con iones de litio intercalados. Pero su batería tampoco estaba a punto para llegar al mercado.
El avance decisivo lo consiguió Akira Yoshino inspirándose en el trabajo de Goodenough. Se basó en el mismo cátodo de óxido de cobalto con litio intercalado, pero modificó el ánodo. En lugar de utilizar litio directamente, recurrió a coque de petróleo, en el que también se puede intercalar litio. Consiguió así “una batería ligera, resistente y recargable cientos de veces”, destaca la academia sueca.
Siguiendo la tradición, el Nobel de Química se anuncia el miércoles de la primera semana de octubre y, como cada año, es el tercero que se hace público.
Desde que se empezó a conceder el Nobel de Química en 1901, lo han ganado 184 personas, de las que sólo cinco son mujeres. El año pasado compartieron el premio la estadounidense Frances Arnold, el también estadounidense George Smith y el británico Gregory Winter por haber aplicado los principios de la evolución biológica para obtener en el laboratorio nuevas proteínas, muchas de ellas de interés médico.
