Koleksi

Penghargaan Nobel bidang Kimia Diberikan kepada Tiga Ilmuwan

Penghargaan Nobel bidang Kimia Diberikan kepada Tiga Ilmuwan

Hadiah Nobel Kimia tahun ini dianugerahkan kepada tiga individu terhormat karena menyediakan dunia yang dapat diisi ulang bagi kita.

Berkat tiga ilmuwan berikut, kami memperoleh akses ke revolusi teknologi:

John B. Goodenough, lahir pada tahun 1922, berafiliasi dengan Universitas Texas di Austin, adalah peraih Nobel tertua yang pernah dianugerahi hadiah tersebut. Ilmuwan Inggris Stanley Whittingham, di Universitas Binghampton di AS, adalah pemenang kedua, dan terakhir, Akira Yoshino, yang berafiliasi dengan Universitas Meijo di Jepang.

Elektronik kami yang benar-benar portabel, seperti ponsel, alat pacu jantung, dan mobil listrik jarak jauh, serta gadget lainnya ada saat ini, berkat penelitian yang dilakukan oleh mereka. Mereka mengembangkan baterai lithium-ion yang digunakan di mana-mana saat ini.

TERKAIT: HADIAH NOBEL 2019 UNTUK FISIKA DIBERIKAN BERSAMA KEPADA TIGA ILMU PENGETAHUAN

Bagaimana cara kerja baterai lithium-ion?

Baterai tidak lagi berbobot dua ton, tetapi tiga kilogram. Mereka sekarang juga memiliki kemampuan untuk menyimpan energi dari sumber daya terbarukan, seperti matahari dan angin, membantu pencarian kami untuk energi yang lebih berkelanjutan.

Ketiga pemenang menjinakkan elemen reaktif yang ditemukan di baterai dengan cara yang terkontrol, dan hari ini, kami dapat menggunakan dan mengisi ulang baterai tahan lama kami ratusan kali.

Baterai lithium-ion telah merevolusi hidup kita dan digunakan dalam segala hal mulai dari ponsel hingga laptop dan kendaraan listrik. Melalui pekerjaan mereka, Pemenang Kimia tahun ini telah meletakkan dasar dari masyarakat nirkabel bebas bahan bakar fosil. # NobelPrizepic.twitter.com / KXVfXlUT4B

- Hadiah Nobel (@NobelPrize) 9 Oktober 2019

Mungkin terlihat relatif mudah untuk membuat baterai, tetapi bukan itu masalahnya. Sangat sulit menghasilkan sains untuk mengembangkan baterai yang berfungsi dengan baik dan efisien.

Namun, justru itulah yang dicapai oleh ketiga pemenang ini.

Baterai double-A berisi dua elektroda yang diisi dengan elektrolit. Karena ini adalah elemen yang sangat reaktif, terkadang ada penghalang di antara kedua elektroda. Elektron kemudian melewati sirkuit dan memberi daya pada perangkat listrik yang ingin Anda nyalakan.

Logam paling ringan yang kami miliki adalah litium. Litium juga memiliki kecenderungan besar untuk melepaskan salah satu elektronnya, sehingga kemudian menjadi ion litium bermuatan positif.

Namun, sisi sebaliknya adalah itu adalah elemen yang sangat reaktif. Untuk menggunakan lithium-ion dalam baterai, Anda harus menjinakkan reaktivitasnya - dan itulah yang dicapai oleh ketiga pemenang ini melalui penelitian mereka.

Bagaimana mereka melakukannya?

Pada 1970-an, Whittingham menemukan bahan yang disebut titanium disulfida (bahan berlapis). Ini memungkinkan baterai mencapai hingga dua volt. Namun, logam litium bukanlah elemen yang paling optimal untuk dimiliki baterai.

Pada awal 1970-an, Stanley Whittingham, yang dianugerahi Penghargaan Kimia tahun ini, menggunakan penggerak besar litium untuk melepaskan elektron terluarnya ketika ia mengembangkan baterai litium fungsional pertama. # NobelPrizepic.twitter.com / lRD2zBNm4T

- Hadiah Nobel (@NobelPrize) 9 Oktober 2019

Lantas, apa yang bisa digunakan untuk menggantinya, sambil menjaga atau menaikkan voltase?

Pada awal 1980-an, Goodenough menemukan bahan fantastis berdasarkan oksida kobalt yang dapat melakukan hal ini. Bahkan, voltase itu naik hingga empat volt - lompatan raksasa di dunia baterai.

Pemenang Kimia 2019 John Goodenough menggandakan potensi baterai litium, menciptakan kondisi yang tepat untuk baterai yang jauh lebih bertenaga dan berguna. # NobelPrizepic.twitter.com / ygivR7hySG

- Hadiah Nobel (@NobelPrize) 9 Oktober 2019

Namun, baterai masih memiliki logam lithium. Bagaimana ini bisa diubah untuk meningkatkan baterai lebih jauh?

Di sinilah Yoshino muncul, juga di awal 1980-an. Yoshino menemukan bahwa kokas minyak bumi juga mengandung struktur berlapis, dan potensi yang rendah dibandingkan dengan lithium. Menggabungkannya dengan bahan baterai lainnya, ia menjaga voltase pada empat volt.

Peraih #NobelPrize tahun ini Akira Yoshino berhasil menghilangkan litium murni dari baterai, alih-alih mendasarkannya sepenuhnya pada ion litium, yang lebih aman daripada litium murni. Ini membuat baterai bisa diterapkan dalam praktik. pic.twitter.com/9tqSh5zTsS

- Hadiah Nobel (@NobelPrize) 9 Oktober 2019

Karenanya, berkat penemuan gabungan ketiga peneliti ini, kita dapat menggunakan baterai lithium-ion - baterai yang memiliki dampak dramatis pada kehidupan kita.

Dalam panggilan telepon singkat dengan Dr. Yoshino, di mana Anda dapat dengan jelas mendengar kegembiraannya, dia berkata: "Keingintahuan sangat penting bagi para peneliti. Ini adalah penelitian yang didorong oleh rasa ingin tahu yang membawa manfaat besar bagi umat manusia."


Tonton videonya: PART 1 - Pengantar apa itu penghargaan nobel dan hadiah nobel perdamaian tahun 2020 (Oktober 2021).