リチウムイオン電池の開発研究により、スタンレー・ウィッティンガム教授はVinFutureの主要賞を受賞しましたが、発明当時は製品があまりにも新しいため、あまり歓迎されませんでした。
米国ニューヨーク州立大学ビンガムトン校のスタンレー・ウィッティンガム教授（82歳）は、太陽電池の製造とリチウムイオン電池による貯蔵を通じてグリーンエネルギーの持続可能な基盤を構築する発明により、300万ドル（730億ベトナムドン相当）のVinFuture大賞を受賞した4人の科学者の1人となった。
スタンリー・ウィッティンガム教授は、リチウムイオン電池の動作原理を発明し、リチウムイオンが効率的な電荷キャリアとしての役割を確立しました。彼の貢献は、携帯電話やノートパソコンから電気自動車まで、あらゆるものに使用されているリチウムイオン電池の開発に極めて重要でした。
リチウムイオン電池が登場する以前、 世界で最も普及していた電池は、酸性電池とアルカリ性電池の2種類でした。これらの電池の欠点は、エネルギー出力が低いことです。アルカリ電池とニッケル電池は非常に毒性が強く、現在では公共の場では使用されていません。酸性電池は毒性が低いものの、リサイクルと再利用が困難です。リチウムイオン電池は面積が小さいにもかかわらず、エネルギー出力は5倍で、99%リサイクル可能であるという点が大きな違いです。
しかし、1974年頃、スタンリー・ウィッティンガムと彼の研究チームは、エネルギーを蓄えることができる最初のリチウムイオン電池を開発しました。しかし、「あまり受け入れられませんでした。もしかしたら、私たちの製品はあまりにも早く、時代を先取りしすぎていたのかもしれません」と彼は語り、注目されなかったため8～10年間開発を中断せざるを得なかったことを明かしました。
彼は率直に、当初このタイプの電池は主にブラックボックスや一部の時計に使用されていたと語った。その後、大手メーカーがこれを必要とする技術だと認識した。例えばソニーは、この技術を自社製品に組み込みたいと考え、彼に相談した。それ以来、このタイプの電池はより広く知られるようになった。
ヴォー・ヴァン・トゥオン大統領（左）が、VinFuture 2023賞の受賞者4名とスタンリー・ウィッティンガム教授（中央）に賞状を授与する。写真：ジャン・フイ
彼の貢献は、硫化チタン板の間にリチウムイオンを挟むことで発電し、リチウムの巨大なエネルギーを利用して外層の電子を放出するという発見でした。スタンリー教授は、バッテリー技術において重要なのは、エネルギーを蓄え、急速に充電できることだと説明しました。これは誰もが望む機能です。このバッテリー技術の仕組みは、層状のサンドイッチのようなもので、中央にリチウム化合物があり、充電したいときはリチウムを引き出して充電し、再び層の中に押し戻します。
彼は電極インターカレーションの概念を開拓しました。また、多電子インターカレーション反応を応用することで電池の構造安定性とサイクル容量を向上させることにも注力しました。
当初は6～8名だったコアメンバーから、教授の研究グループは徐々に拡大し、物理学者や材料科学者の協力者も含め、30名近くにまで増えました。しかし、スタンリー氏によると、研究の道のりは常に順調だったわけではなく、バッテリー研究がもはやホットな話題ではなくなった時期もあったそうです。
しかし今や、リチウムイオン電池は、携帯電話、時計、コンピューターから自動車、さらには太陽光や風力エネルギーを生産する大企業まで、電池を必要とするあらゆるものに採用されています。「私は20年前に引退すべきでしたが、今日ここに座って、VinFastが電気自動車、電気バス、電気バイクに採用しているように、ますます多くの電気自動車が電池を使用しているのを目にするとは思っていませんでした」と彼は言いました。
スタンリー・ウィッティンガム。写真:フック・ヴァン
スタンリー・ウィッティンガム教授は、世界初のリチウム電池開発の功績により、ジョン・グッドイナフ教授（テキサス大学）および吉野彰教授（名城大学）と共に2019年のノーベル化学賞を受賞しました。ノーベル財団によると、リチウムイオン電池は1991年の市場投入以来、人々の生活に革命をもたらし、ワイヤレス化と化石燃料フリー社会の基盤を築きました。また、リチウムイオン電池の開発は電気自動車の実現を可能にし、無線通信の発展を促進しました。
宋氏は、リチウム電池が環境問題に直面して「地球を救うヒーロー」となるかどうかを検証する時間がもうないと冗談を言った。宋氏は、科学者としてのキャリアを通じて、電池と環境分野における持続可能性に関心を抱いてきたと述べた。電池はより少ないエネルギーで製造する必要があり、何千マイルも離れた国から別の国へ輸送するのにも多くのエネルギーが必要になるため、各地域や各国が独自のリチウム電池を製造できるようになることを期待している。
枯渇の恐れがある希少金属を多く使用するリチウム電池について問われたスタンリー・ウィッティンガム教授は、採掘に児童労働を必要とする金属の使用を避けることを目指していると述べた。ニッケルは依然として広く使用されており、リン酸塩はエネルギー密度は低いものの安価なため、その普及に注力している。また、半導体を効率的に使用すれば、必要な電池の数は減るだろうと指摘した。「10年前、コンピューターを使っていた頃は、機械が熱くなるのをよく見ましたが、今ではコンピューターに使われている半導体の効率が大幅に向上したため、そのような現象はほとんど見られません」とウィッティンガム教授は述べた。
スタンリー・ウィッティンガム氏は1988年にビンガムトン大学に着任し、現在同大学の教授を務めています。彼が所属する研究グループにはベテランの科学者が在籍するだけでなく、若手研究者も募集しており、彼は彼らとの繋がりを望んでいます。3度目のベトナム訪問で、彼は若い科学者たちに2つのアドバイスを与えました。1つは、常に自分が興味を持ち、ワクワクする問題を研究すること、2つ目はお金に囚われすぎないこと。もう1つは、リスクを恐れず、困難な分野にも積極的に投資すること、3つ目は保守的になりすぎないことです。
ヌー・クイン
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