Kuidas tekkis liitiumaku, mis on igapäevaelus asendamatu?

Mis puutub patareidesse, siis kõik on nendega tuttavad. Tänapäeval on patareid muutunud eluks hädavajalikuks. Inimesed ei saa ilma akudeta elada.

Näiteks 24 tundi ööpäevas kõige kauem kaasas olev mobiiltelefon vajab akusid, töömärkmik akusid ja isegi ruudutantsu vanaprouade mobiiltelefoni kõlarid, vöökohal kõndimise raadiod ja muud seadmed, sh. paljude inimeste akuautod tööks ja reisimiseks, vajavad akusid. Isegi bussid, taksod, internetis autoteated, eraautod jne sõidavad suure osa akudega ja need akud vajavad suure osa uuesti laadimist.

Kuigi liitiumpatareide kaubanduslik kasutamine on kestnud ligi 30 aastat, alates sülearvutite, kaamerate ja muude seadmete algusest kuni tänapäevani, on liitiumakusid tõesti laialdaselt kasutatud erinevates valdkondades ning nende kasutuselevõtust on möödunud vaid kümmekond aastat. elu. Just seetõttu, et liitiumakul on sellised võimsad funktsioonid nagu kerge, lihtne kaasas kanda, lihtne laadida ja nii edasi, muudab meie igapäevaelu külluslikumaks.

Seetõttu oli liitiumaku leiutamine seotud 1970. aastate naftakriisiga. 1960. aastal asutas maailm organisatsiooni nimega OPEC. Iraan, Iraak, Kuveit ja Saudi Araabia kohtusid Bagdadis ning moodustasid Naftat Eksportivate Riikide Organisatsiooni. Selle peamine eesmärk on naftahinna ja naftapoliitika ühtlustamine ja koordineerimine, et kaitsta nende vastavaid huve. Koos 1970. aastatel puhkenud Neljanda Lähis-Ida sõjaga tõusid kõrged naftahinnad barreli kohta erinevatel põhjustel mitu korda. Sel ajal hakkasid teadlased Euroopas ja Ameerika Ühendriikides välja töötama liitiumakusid vastuseks võimalikule tulevasele naftakriisile.

1976. aastal hakkas Briti teadlane Stanley Wadingham, kes töötas Exxoni (tol ajal mitte ExxonMobili) akulaboris, välja töötama liitiumaku prototüüpi. See on aga vaid teoreetiline, peamiselt seetõttu, et liitium on reaktiivne metall, mida on veega kokkupuutel lihtne plahvatada ja põletada. Sel ajal olid liitiumakude keemilised omadused kõrgel temperatuuril ja rõhul ebastabiilsed ja ohtlikud, mistõttu neid ei saanud kasutada ärilistel eesmärkidel. Kuid Stanley Weddinghami liitiumaku idee sai üheks selle kommertsialiseerimise nurgakiviks.

1980. aastaks töötas Oxfordi ülikooli keemiaõpetaja Goodinaff Stanley Wittinghami põhiprintsiibi alusel pärast neli aastat kestnud uurimistööd välja liitiumkoobaltoksiidi katoodmaterjali, mida saab kasutada katoodmaterjalina. See materjal lahendab plahvatuse probleemi, mida saab fikseerida või liigutada ning mida saab muuta väiksemaks ja suuremaks. Kaks aastat hiljem, 1982. aastal, töötas Goodinav oma laboris välja teise odavama ja stabiilsema materjali. Seda nimetatakse liitiummanganaadiks ja see on endiselt väga levinud.

1985. aastal töötas Jaapani teadlane akira Yoshino Goodenavi uuringute põhjal välja esimese kaubandusliku liitiumaku, muutes labori liitiumaku ametlikult kaubanduslikuks akuks.

Kuid patenteeritud liitiumaku on Sony Corporation of Japan ja keegi ei taha seda Ühendkuningriigis. Kuna liitiumaku on omamoodi energiline metall, mis on altid plahvatusõnnetustele, võivad Briti teadlased ja Briti keemiafirmad öelda, et nende seisukohad liitiumi kohta on liialdatud ning Oxfordi ülikool ei taha sellele patenti taotleda. Kuid Sony võttis kuuma kartuli üle ja lõi uue liitiumaku, millel oli oma katoodmaterjal.

1992. aastal kommertsialiseeris Sony suurema osa Yoshino ja Goodinavi kodukaamerate uurimis- ja arendustegevuse saavutustest. Sel ajal polnud liitiumpatareid ühiskonnas laialdaselt aktsepteeritud. See rakendus ei toonud Sonyle märkimisväärset ärikasumit, kuid liitiumpatareitoodete arendamisest on saanud kahjumlik osakond.

Alles 1994. ja 1995. aastal omandas Dell Computer Sony liitiumaku tehnoloogia ja rakendas seda sülearvutites, mis teenis samuti palju raha liitiumakude pika aku tööea tõttu. Sel ajal hakkasid inimesed liitiumakusid järk-järgult aktsepteerima, rakendama neid erinevatele toodetele ja sisenesid tavaliste inimeste igapäevaellu.