Pemenang VinFuture Prize Tidak Diakui Karena Melangkah Maju dari Zamannya

Pekerjaan untuk menciptakan baterai lithium-ion baru saja membantu Profesor Stanley Whittingham menerima hadiah utama VinFuture, tetapi pada saat penemuannya, ia tidak diterima dengan baik karena produknya terlalu baru.

Profesor Stanley Wittingham (82 tahun), Universitas Binghamton, Universitas Negeri New York, AS, adalah salah satu dari empat ilmuwan yang menerima Hadiah Utama VinFuture senilai 3 juta USD (setara dengan 73 miliar VND), dengan penemuannya menciptakan fondasi berkelanjutan untuk energi hijau melalui produksi sel surya dan penyimpanan dengan baterai Lithium-ion.

Profesor Stanley Wittingham menemukan prinsip kerja baterai Litium-ion dan menetapkan peran ion Litium sebagai pembawa muatan yang efisien. Kontribusinya sangat penting bagi pengembangan baterai Litium-ion, yang digunakan dalam berbagai hal, mulai dari ponsel dan laptop hingga mobil listrik.

Sebelum munculnya baterai litium-ion, dua jenis baterai yang paling umum di dunia adalah baterai asam dan baterai alkali. Kelemahan baterai ini adalah daya keluaran energinya yang rendah. Baterai alkali dan nikel sangat beracun, sehingga tidak lagi digunakan di ruang publik saat ini. Meskipun baterai asam kurang beracun, daur ulang dan penggunaan kembali sulit dilakukan. Baterai litium-ion memiliki area yang lebih kecil tetapi menghasilkan energi 5 kali lebih banyak dan 99% dapat didaur ulang, itulah perbedaannya.

Namun, sekitar tahun 1974, Stanley Wittingham dan tim penelitinya menciptakan versi pertama baterai Litium-ion, yang mampu menyimpan energi. Namun, "baterai itu tidak diterima dengan baik, mungkin produk kami lahir terlalu dini, terlalu mendahului zamannya," ujarnya, mengungkapkan bahwa ia harus rehat sejenak selama 8-10 tahun karena ia tidak "diperhatikan".

Ia dengan jujur ​​mengatakan bahwa pada awalnya jenis baterai ini terutama digunakan pada kotak hitam dan beberapa jenis jam tangan. Kemudian, beberapa produsen besar menyadari pentingnya teknologi ini. Misalnya, Sony ingin mengintegrasikan teknologi ini ke dalam produk mereka dan datang kepadanya, dan sejak saat itu jenis baterai ini semakin dikenal luas.

Presiden Vo Van Thuong (kiri) memberikan penghargaan kepada empat pemenang VinFuture 2023 Prize, Profesor Stanley Whittingham (tengah). Foto: Giang Huy

Kontribusinya adalah penemuan bahwa menempatkan ion litium di antara pelat titanium sulfida akan menghasilkan listrik, sehingga memanfaatkan energi litium yang sangat besar untuk melepaskan elektron di lapisan terluar. Profesor Stanley menjelaskan bahwa hal terpenting tentang teknologi baterai adalah kemampuannya untuk menyimpan energi dan mengisi daya dengan cepat. Ini adalah fitur yang diinginkan semua orang. Mekanisme teknologi baterai ini seperti sandwich berlapis-lapis, di tengahnya terdapat senyawa litium. Ketika Anda ingin mengisi daya, Anda menarik litium keluar untuk mengisi daya, lalu mendorongnya kembali ke dalam lapisan-lapisan tersebut.

Ia memelopori konsep interkalasi elektroda. Ia juga berfokus pada peningkatan stabilitas struktural dan kapasitas siklus baterai, melalui penerapan reaksi interkalasi multi-elektron untuk meningkatkan stabilitas dan kapasitasnya.

Dari 6-8 anggota inti awal, kelompok riset profesor tersebut secara bertahap berkembang menjadi hampir 30 orang, termasuk kolaborator dari kalangan fisikawan dan ilmuwan material. Namun, Bapak Stanley mengatakan bahwa perjalanan riset tidak selalu mulus, ada masa ketika riset baterai tidak lagi menjadi topik hangat.

Namun kini, baterai litium-ion telah diaplikasikan pada segala hal yang membutuhkan baterai untuk beroperasi, mulai dari ponsel, jam tangan, atau komputer hingga kendaraan, kendaraan, atau perusahaan besar yang memproduksi energi surya dan angin. "Seharusnya saya sudah pensiun 20 tahun yang lalu, tetapi saya tidak menyangka akan duduk di sini hari ini, melihat semakin banyak kendaraan listrik yang menggunakan baterai, seperti VinFast dengan mobil listrik, bus listrik, dan sepeda motor listrik," ujarnya.

Stanley Whittingham. Foto: Phuoc Van

Stanley Whittingham berbagi Hadiah Nobel Kimia 2019 dengan John Goodenough (Universitas Texas) dan Akira Yoshino (Universitas Meijo) atas karyanya dalam mengembangkan baterai litium-ion pertama. Menurut Yayasan Nobel, baterai litium-ion telah merevolusi kehidupan manusia sejak memasuki pasar pada tahun 1991, meletakkan fondasi bagi masyarakat nirkabel dan bebas bahan bakar fosil. Pengembangan baterai litium-ion juga memungkinkan kendaraan listrik dan memacu perkembangan komunikasi nirkabel.

Ia bercanda bahwa ia tidak lagi punya cukup waktu untuk menguji apakah baterai litium adalah "pahlawan yang menyelamatkan bumi" dari masalah lingkungan. Namun, ia mengatakan bahwa ia telah tertarik pada keberlanjutan di bidang baterai dan lingkungan sepanjang karier ilmiahnya. Baterai perlu diproduksi dengan menggunakan lebih sedikit energi, dan mengangkutnya ribuan mil dari satu negara ke negara lain juga menghabiskan banyak energi, sehingga ia berharap agar setiap daerah dan negara dapat memproduksi baterai litium mereka sendiri.

Ketika ditanya tentang baterai litium yang menggunakan logam langka yang dapat habis, Profesor Stanley Whittingham mengatakan mereka berupaya menghindari penggunaan logam yang membutuhkan pekerja anak untuk menambangnya. Nikel masih banyak digunakan, sementara fosfat memiliki kepadatan energi yang rendah tetapi lebih murah, sehingga mereka berfokus untuk mempromosikannya. Ia juga menunjukkan bahwa jika semikonduktor digunakan secara efisien, baterai yang dibutuhkan akan lebih sedikit. "Sepuluh tahun yang lalu, ketika kita menggunakan komputer, kita sering melihatnya menjadi panas, tetapi sekarang kita jarang melihat fenomena ini karena semikonduktor di komputer beroperasi jauh lebih efisien," ujarnya.

Stanley Whittingham saat ini adalah profesor di Universitas Binghamton, sejak bergabung pada tahun 1988. Kelompok riset tempatnya bekerja memiliki ilmuwan senior dan juga sedang mencari peneliti muda, yang ia harap dapat terhubung. Pada kunjungan ketiganya ke Vietnam, ia memberikan dua nasihat kepada para ilmuwan muda, termasuk selalu meneliti isu-isu yang menarik dan menggairahkan Anda, jangan terlalu fokus pada uang. Kedua, Anda harus bersedia berinvestasi di bidang yang sulit, dengan mentalitas berani mengambil risiko, jangan terlalu konservatif.

Nhu Quynh

Tautan sumber: https://vnexpress.net/chu-nhan-giai-chinh-vinfuture-tung-khong-duoc-don-nhan-vi-di-truoc-thoi-dai-4690011.html