Nobelprijswinnaar die met zijn accu de wereld veranderde

Volkskrant 28 juni 2023. Artikel van Bard van de Weijer

POSTUUM: JOHN GOODENOUGH (1922-2023)

De Nobelprijswinnaar die aan de basis stond van de accu die we nu in talloze apparaten gebruiken
Een even briljante als bescheiden onderzoeker. Zo werd John Goodenough genoemd. De uitvinder van de lithiumionaccu overleed afgelopen week op 100-jarige leeftijd. Pas laat in zijn leven kreeg hij brede waardering voor zijn bijdrage aan een van de grootste vindingen van de 20ste eeuw.

John Goodenough in 2019, Beeld Reuters.

Steenrijk is John Goodenough niet geworden van de uitvinding waar hij medeverantwoordelijk voor was; de accu die tegenwoordig bijna elke smartphone, laptop en elektrische auto aandrijft. Sterker nog, de universiteit waar de chemicus in de jaren tachtig werkte, nam niet eens de moeite om patent aan te vragen voor zijn verbetering van de lithiumionaccu.
Pas laat in zijn leven kwam de brede waardering: Goodenough ontving in 2019 de Nobelprijs voor de Scheikunde voor zijn bijdrage, samen met M. Stanley Whittingham en Akira Yoshino. Goodenough was toen 97 jaar en daarmee de oudste winnaar van een Nobelprijs ooit. Hij was op dat moment nog steeds actief als onderzoeker aan de Universiteit van Texas. Tot op dat punt was hij een tamelijk onbekende wetenschapper voor iedereen die zich niet direct bezighield met accutechnologie.

Meer energie, minder explosies
Maar zijn bijdrage is niet te onderschatten: de Amerikaanse onderzoeker deed in de jaren tachtig een cruciale toevoeging aan het recept van de lithiumionaccu, die veel meer energie kon bevatten dan de accu’s die tot dat moment in zwang waren. Goodenough verving het titaanoxide in de batterij door kobaltoxide, waardoor deze wel twee tot drie keer zoveel energie kon bewaren. Dankzij deze extra opslagcapaciteit konden sommige apparaten die tot dat moment aan een stopcontact moesten, van hun snoer en stekker worden ontdaan. Zijn bijdrage leidde er ook toe dat lithiumionaccu’s veel veiliger werden; ze hadden de neiging te exploderen als ze te veel werden opgeladen, of juist te vaak of te diep werden ontladen. Dit gebeurde (en gebeurt nog steeds als het misgaat) met veel kracht, omdat het gebruikte lithium zeer reactief en ontvlambaar is.

Van walkmans tot auto's
De zucht naar meer opslagvermogen viel in de jaren tachtig samen met de miniaturisering van elektronische apparatuur als walkmans en de eerste laptops. Dat de verbeterde technologie ertoe zou leiden dat zelfs personenwagens op dit type accu zouden gaan rijden, hadden destijds nog maar weinig mensen kunnen bevroeden. Al zou Goodenough tijdens een demonstratie van zijn superbatterij op de Texaanse universiteit al tegen de toeschouwers hebben gezegd dat zijn vinding mogelijk ooit gebruikt zou worden ter vervanging van de verbrandingsmotor.
Hoewel zijn vinding niet meteen door iedereen op waarde werd geschat, werkten wetenschappers in andere landen verder aan de ontwikkeling. Een doorbraak kwam in 1986, toen de Japanse materiaalkundige Akira Yoshino het pure lithium in de batterij verving voor lithium-ionen, wat de veiligheid verder ten goede kwam. Inmiddels was de lithiumionaccu zo betrouwbaar dat commerciële toepassingen mogelijk werden. Sony was een van de eerste grote elektronicaconcerns die ze begin jaren negentig toepaste in draagbare apparatuur.

Energiesponzen
Inmiddels worden lithiumionaccu’s beschouwd als een van de belangrijkste componenten van de energietransitie: huizenhoge accubouwwerken worden al her en der ingezet om golven groene stroom op te nemen, afkomstig van steeds meer windparken en velden met zonnepanelen. Om deze energie op een later moment, als het niet meer waait of de zon is ondergegaan, weer af te geven aan het elektriciteitsnet.
De lithiumionaccu is niet zijn enige bijdrage aan de wereld. In een eerder wetenschappelijk leven, in de jaren vijftig en zestig, zat hij in een van de onderzoeksteams die de basis legden voor het hedendaagse computergeheugen, het random access memory, aldus The New York Times.

Zijn overlijden op 100-jarige leeftijd werd afgelopen zondag bekendgemaakt door de Universiteit van Texas, die hem een briljante en bescheiden wetenschapper noemde. .

Over de auteur
Bard van de Weijer is economieredacteur van de Volkskrant en specialist op het gebied van de energietransitie. Hij richt zich op de vraagstukken waar consumenten, bedrijven en overheden voor staan.