VinFuture, pemenang hadiah utama, pada mulanya tidak diterima dengan baik kerana mendahului masanya.

Hasil kerja Profesor Stanley Whittingham dalam mencipta bateri litium-ion baru-baru ini telah melayakkannya memenangi hadiah utama di VinFuture, tetapi pada masa ciptaannya, produknya tidak diterima dengan baik kerana ia terlalu baharu.

Profesor Stanley Wittingham (82 tahun), Universiti Binghamton, Universiti Negeri New York, Amerika Syarikat, merupakan salah seorang daripada empat saintis yang menerima Hadiah Utama VinFuture bernilai 3 juta USD (bersamaan dengan 73 bilion VND), dengan ciptaannya mewujudkan asas lestari untuk tenaga hijau melalui penghasilan sel solar dan penyimpanan dengan bateri Lithium-ion.

Profesor Stanley Wittingham mencipta prinsip kerja bateri litium-ion dan membuktikan peranan ion litium sebagai pembawa cas yang cekap. Sumbangan beliau adalah penting kepada pembangunan bateri litium-ion, yang digunakan dalam pelbagai jenis peranti, daripada telefon bimbit dan komputer riba hinggalah 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 tenaganya yang rendah. Bateri alkali dan nikel sangat toksik, sehingga ia tidak lagi digunakan di tempat awam hari ini. Walaupun bateri asid kurang toksik, kitar semula dan penggunaan semula adalah sukar. Bateri litium-ion mempunyai kawasan yang lebih kecil tetapi membekalkan 5 kali ganda lebih banyak tenaga dan 99% boleh dikitar semula, yang merupakan perbezaannya.

Walau bagaimanapun, sekitar tahun 1974, Stanley Wittingham dan pasukan penyelidikannya mencipta versi pertama bateri Lithium-ion, yang mampu menyimpan tenaga. Walau bagaimanapun, "ia tidak diterima dengan baik, mungkin produk kami dilahirkan terlalu awal, terlalu mendahului zamannya", katanya, sambil mendedahkan bahawa beliau terpaksa berehat selama 8-10 tahun kerana beliau tidak "disedari".

Secara terus terang, beliau 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. Contohnya, Sony ingin menggunakan teknologi ini untuk mengintegrasikannya ke dalam produk mereka dan datang kepadanya, sejak itu bateri jenis ini menjadi lebih dikenali ramai.

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 di antara plat titanium sulfida akan menjana elektrik, sekali gus memanfaatkan tenaga litium yang besar 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 inginkan. Mekanisme teknologi bateri ini hanyalah seperti sandwic dengan lapisan, di tengahnya terdapat sebatian litium, apabila anda ingin mengecas, anda menarik litium keluar untuk mengecas, kemudian menolaknya kembali ke dalam lapisan tersebut.

Beliau mempelopori konsep interkalasi elektrod. Beliau juga menumpukan pada peningkatan kestabilan struktur dan kapasiti kitaran 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. Walau bagaimanapun, Encik Stanley berkata laluan penyelidikan tidak selalunya lancar, ada masanya penyelidikan bateri tidak lagi menjadi topik hangat.

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

Stanley Whittingham. Foto: Phuoc Van

Atas usahanya dalam membangunkan bateri litium pertama, Profesor Stanley Whittingham telah dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Kimia 2019, berkongsi anugerah tersebut 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 untuk masyarakat tanpa wayar dan bebas bahan api fosil. Pembangunan bateri litium-ion juga memungkinkan kenderaan elektrik dan menggalakkan pembangunan komunikasi tanpa wayar.

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

Apabila ditanya tentang bateri litium yang menggunakan banyak logam nadir yang boleh kehabisan tenaga, Profesor Stanley Whittingham berkata mereka berhasrat untuk mengelakkan penggunaan 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, lebih sedikit bateri akan diperlukan. "10 tahun yang lalu 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 merupakan seorang profesor di Universiti Binghamton, sejak menyertainya pada tahun 1988. Kumpulan penyelidikan tempat beliau bekerja mempunyai saintis kanan dan juga sedang mencari penyelidik muda, beliau berharap dapat berhubung. Dalam lawatan ketiganya ke Vietnam, beliau memberikan dua nasihat kepada saintis muda, termasuk sentiasa menyelidik isu-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: https://vnexpress.net/chu-nhan-giai-chinh-vinfuture-tung-khong-duoc-don-nhan-vi-di-truoc-thoi-dai-4690011.html