Ocenění vynálezce lithium-iontové baterie

Úvodem tohoto příspěvku budu parafrázovat počin vzdělaného otce, který reagoval na návrh svého syna po jeho návratu ze školy, kde diskutovaly o „hrozných plastech“ a syn navrhl, aby se rodina rozhodla žít bez plastů. Otec souhlasil a vyzval syna, aby mu vrátil mobil a další elektroniku. To se synovi nelíbilo a rázem bylo po protiplastové revolučnosti.

Je totiž známo, že až jedna pětina z celkové spotřeby plastů je realizována v takových aplikacích, kde je nenahraditelná tradičními materiály. Bylo by možno nahradit hardware elektroniky těžšími a rozměrnějšími produkty, avšak mikročipy zalité v polymerní matrici a miniaturní baterie se bez plastů neobejdou.

A právě vynálezce lithiových baterií Dr. Akira Yoshino z Japonska byl 20. 6. 2019 ve Wiener Stadthalle za přítomnosti 600 hostů vyznamenán představitelem Evropského patentového úřadu /EPO/ za svůj vynález a další vývoj lithium-iontových baterií, které byly realizovány u firmy Asahi Kasei.

Akira Yoshino vynalezl v roce 1983 první lithium-iontovou baterii. V průběhu své dlouhé kariéry neustále zdokonaloval svůj vynález, když je v současnosti autorem 56 japonských a 6 evropských patentů. Své inovace ohlašoval v době globální konektivity a elektrické mobility v přenosných elektronických zařízení a elektrických vozidlech.

Malá, lehká, dobíjecí baterie s dostatečnou skladovací kapacitou pomohla otevřít masový trh s přenosnými elektronickými zařízeními, od videokamer až po notebooky. Nabíjecí baterie jsou dnes používány v téměř pěti miliardách mobilních telefonů po celém světě a také tvoří základ pro elektrická vozidla. Před vynálezem lithium-iontové baterie (LIB) museli spotřebitelé zlikvidovat baterie, když byla uložená energie spotřebována.

Počátky Yoshinovo vynálezu jdou do sedmdesátých let. Po vstupu do japonské chemické společnosti Asahi Kasei se zaměřil na elektricky vodivé polymery. Průlom přišel, když poznal vlastnosti nově objeveného vodivého polyacetylenu a oxidu lithného a kobaltu. Použití polyacetylenové anody a katody z lithium-kobaltového oxidu učinilo jeho vynález stabilnějším, než byly v té době používané baterie. 

Jako první aplikoval tenkou porézní polyetylenovou membránu, která funguje jako přepážka mezi materiály anod. Tato membrána má bezpečnostní funkci: jakmile se roztaví, funkce přehřáté baterie se zastaví dříve, než se může vznítit. První dobíjecí lithium-iontová baterie dle patentu Yoshina byla vyrobena v roce 1983. V roce 1985 ji japonská firma Asahi Kasei začala uvádět na trh.

Dr. Yoshino komentoval své ocenění: „Jsem velmi poctěn, že mohu obdržet letošní cenu European Inventor Award. Prezident EPO ve svém projevu zdůraznil, že můj vynález má významný dopad na společnost, a já jsem za to velmi rád.“ Doufá, že svými aktivitami bude dále podporovat technologickou skupinu Asahi Kasei v Evropě, včetně licenčních aktivit u dalších výrobců.

Cenu každoročně uděluje EPO, aby uznal vynikající vynálezce z Evropy a celého světa, kteří mimořádně přispěli k technologickému pokroku a hospodářskému růstu. Finalisté a vítězové v pěti kategoriích (průmysl, výzkum, malé a střední podniky, země, které nejsou členy EPO a celoživotní úspěch) vybrala nezávislá mezinárodní porota ze stovky vynálezců a týmů, které byly navrženy pro letošní cenu.

Cena European Inventor Award je jednou z nejprestižnějších v oblasti inovací v Evropě. Poprvé byla udělena v roce 2006 a EPO tak oceňuje individuální vynálezce a týmy vynálezců, jejichž vynálezy poskytují řešení některých nejnaléhavějších problémů naší doby.

Aby bylo možné získat nárok na výhru, musí všechny žádosti splňovat specifická kritéria, jako je například udělení alespoň jednoho evropského patentu Evropskému patentovému úřadu. 

Finalisty a vítěze v pěti kategoriích vybere nezávislá porota mezinárodních ekonomů, politiků, akademiků, akademiků a výzkumných pracovníků, kteří navrhnou svůj příspěvek k technologickému pokroku, sociálnímu rozvoji, ekonomické prosperitě a tvorbě pracovních míst v Evropě.

Letošní 15 finalistů bylo vybráno ze souboru stovek vynálezců, navržených veřejností, národními patentovými úřady Evropy a zaměstnanci EPA.

Od vynálezu v roce 1983 umožnila lithium-iontová baterie rychlý rozvoj mobilních elektronických zařízení, jako jsou smartphony nebo notebooky a nově představuje možnost použití v elektrických vozidlech a je tedy považována za důležitou technologií budoucnosti. Kromě toho hraje lithium-iontová baterie stále důležitější roli v účinném skladování a využívání elektřiny z obnovitelných zdrojů energie.

Společnost Asahi Kasei investuje 238 milionů eur do rozšíření výrobní infrastruktury, zejména tenkého mikroporézního polyetylenového separátoru umístěného mezi katodou a anodou a zabraňuje tak kontaktu mezi elektrodami. V roce 2021 má zvýšit kapacitu tohoto plastového výrobku na 1,55 miliardy m2 za rok, do roku 2025 až na 3 miliardy m2.

Důležité pro tyto baterie je skutečnost, že je zvládnut proces recyklací po skončení jejich životnosti. V ČR pro tyto účely slouží 22 tisíc míst s červenými kontejnery, které jsou určeny pro třídění drobných elektrospotřebičů a baterií /www.ecobat.cz/. Sběr se provádí i v supermarketech, na místních úřadech nebo ve sběrných dvorech.

Popsaná aplikace plastů dokumentuje, proč jsou plasty označovány za materiály 21. století.

Foto: Obrázek ze slavnostního ceremoniálu. Zdroj: kunststoffe.de