Pemenang hadiah utama VinFuture tidak dialu-alukan kerana dia mendahului masanya.

Kerja untuk mencipta bateri litium-ion baru sahaja membantu Profesor Stanley Whittingham menerima hadiah utama VinFuture, tetapi pada masa ciptaannya, dia tidak mendapat sambutan kerana produk itu terlalu baharu.

Profesor Stanley Wittingham (82 tahun), Universiti Binghamton, Universiti Negeri New York, Amerika Syarikat, adalah salah seorang daripada empat saintis yang menerima Hadiah Utama VinFuture bernilai 3 juta USD (bersamaan dengan 73 bilion VND), dengan ciptaannya mencipta asas yang mampan untuk tenaga hijau melalui pengeluaran sel suria dan penyimpanan dengan bateri Litium-ion.

Profesor Stanley Wittingham mencipta prinsip kerja bateri litium-ion dan mewujudkan peranan ion litium sebagai pembawa cas yang cekap. Sumbangan beliau adalah penting kepada pembangunan bateri litium-ion, yang digunakan dalam segala-galanya daripada telefon bimbit dan komputer riba kepada kereta elektrik.

Sebelum kemunculan bateri litium-ion, dua jenis bateri yang paling biasa di dunia ialah bateri asid dan alkali. Kelemahan bateri ini ialah output tenaga yang rendah. Bateri alkali dan nikel adalah sangat toksik, sehingga ia tidak lagi digunakan di ruang awam hari ini. Walaupun bateri asid kurang toksik, kitar semula dan penggunaan semula adalah sukar. Bateri litium-ion mempunyai kawasan yang lebih kecil tetapi memberikan 5 kali lebih tenaga dan 99% boleh dikitar semula, yang merupakan perbezaannya.

Walau bagaimanapun, sekitar tahun 1974, Stanley Wittingham dan pasukan penyelidiknya mencipta versi pertama bateri Litium-ion, yang mampu menyimpan tenaga. Bagaimanapun, "ia tidak mendapat sambutan, mungkin produk kami dilahirkan terlalu awal, terlalu awal dari masanya", katanya yang mendedahkan dia terpaksa berehat selama 8-10 tahun kerana tidak "diperasan".

Dia terus terang mengatakan bahawa pada mulanya bateri jenis ini digunakan terutamanya dalam kotak hitam dan beberapa jenis jam tangan. Kemudian, beberapa pengeluar besar menyedari bahawa ia adalah teknologi yang diperlukan. Sebagai contoh, Sony ingin menggunakan teknologi ini untuk mengintegrasikannya ke dalam produk mereka dan datang kepadanya, sejak itu jenis bateri ini telah dikenali dengan lebih meluas.

Presiden Vo Van Thuong (kiri) menyampaikan anugerah kepada empat pemenang Hadiah VinFuture 2023, Profesor Stanley Whittingham (tengah). Foto: Giang Huy — Presiden Vo Van Thuong (kiri) menyampaikan anugerah kepada empat pemenang Hadiah VinFuture 2023, Profesor Stanley Whittingham (tengah). Foto: *Giang Huy*

Sumbangan beliau adalah penemuan bahawa memegang ion litium antara plat titanium sulfida akan menjana elektrik, sekali gus mengambil kesempatan daripada tenaga besar litium untuk melepaskan elektron lapisan luar. Profesor Stanley menjelaskan bahawa perkara penting tentang teknologi bateri ialah ia boleh menyimpan tenaga dan mengecas dengan cepat. Ini adalah ciri yang semua orang mahukan. Mekanisme teknologi bateri ini hanyalah seperti sandwic dengan lapisan, di tengahnya adalah sebatian litium, apabila anda ingin mengecas, anda menarik litium untuk mengecas, kemudian menolaknya semula ke dalam lapisan tersebut.

Beliau mempelopori konsep interkalasi elektrod. Beliau juga memberi tumpuan untuk meningkatkan kestabilan struktur dan kapasiti berbasikal bateri, melalui aplikasi tindak balas interkalasi berbilang elektron untuk meningkatkan kestabilan dan kapasitinya.

Daripada 6-8 ahli teras awal, kumpulan penyelidikan profesor secara beransur-ansur berkembang kepada hampir 30 orang, termasuk kolaborator daripada ahli fizik dan saintis bahan. Bagaimanapun, Encik Stanley berkata laluan penyelidikan tidak selalu lancar, ada masanya penyelidikan bateri tidak lagi menjadi topik hangat.

Tetapi kini, bateri litium-ion telah digunakan untuk semua yang memerlukan bateri untuk beroperasi, daripada telefon, jam tangan atau komputer kepada kenderaan, kenderaan atau syarikat yang lebih besar yang menghasilkan tenaga solar dan angin. “Saya sepatutnya bersara 20 tahun lalu, tetapi saya tidak menyangka akan duduk di sini hari ini, memandangkan semakin banyak kenderaan elektrik menggunakan bateri, seperti VinFast dengan kereta elektrik, bas elektrik, motosikal elektrik,” katanya.

Stanley Whittingham. Foto: Yayasan VinFuture — Stanley Whittingham. Foto: *Phuoc Van*

Atas kerjanya dalam membangunkan bateri litium pertama, Profesor Stanley Whittingham telah dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Kimia 2019, berkongsi anugerah itu dengan Profesor John Goodenough (Universiti Texas) dan Profesor Akira Yoshino (Universiti Meijo). Menurut Yayasan Nobel, bateri litium-ion telah merevolusikan kehidupan manusia sejak memasuki pasaran pada tahun 1991, meletakkan asas bagi masyarakat tanpa wayar dan bebas bahan api fosil. Pembangunan bateri litium-ion juga membolehkan kenderaan elektrik dan menggalakkan pembangunan komunikasi tanpa wayar.

Dia bergurau bahawa dia tidak lagi mempunyai masa yang cukup untuk menguji sama ada bateri litium adalah "wira menyelamatkan bumi" dalam menghadapi masalah alam sekitar. Song berkata bahawa dia berminat dengan kelestarian dalam bidang bateri dan alam sekitar sepanjang kerjaya saintifiknya. Bateri perlu dihasilkan menggunakan tenaga yang kurang, dan mengangkutnya beribu-ribu batu dari satu negara ke negara lain juga menggunakan banyak tenaga, jadi dia berharap kawasan dan negara boleh menghasilkan bateri litium mereka sendiri.

Ketika ditanya mengenai bateri litium yang menggunakan banyak logam jarang yang boleh kehabisan, Profesor Stanley Whittingham berkata mereka menyasarkan untuk mengelak daripada menggunakan logam yang memerlukan buruh kanak-kanak untuk melombong. Nikel masih digunakan secara meluas, fosfat mempunyai ketumpatan tenaga yang rendah tetapi lebih murah jadi mereka memberi tumpuan untuk mempromosikannya. Beliau juga menegaskan hakikat bahawa jika semikonduktor digunakan dengan cekap, bateri yang lebih sedikit akan diperlukan. “10 tahun dahulu apabila kita menggunakan komputer, kita sering melihat mesin menjadi panas, kini kita jarang melihat fenomena ini kerana semikonduktor dalam komputer beroperasi dengan lebih cekap,” katanya.

Stanley Whittingham kini seorang profesor di Universiti Binghamton, sejak menyertai pada tahun 1988. Kumpulan penyelidikan tempat dia bekerja mempunyai saintis kanan dan juga sedang mencari penyelidik muda, dia berharap untuk menyambung. Pada lawatan ketiganya ke Vietnam, beliau memberi dua nasihat kepada saintis muda, termasuk sentiasa meneliti isu yang menarik minat dan mengujakan anda, jangan terlalu fokus pada wang. Kedua, anda perlu bersedia untuk melabur dalam bidang yang sukar, dengan mentaliti mengambil risiko, jangan terlalu konservatif.

Nhu Quynh

Pautan sumber