Vinneren av VinFuture-hovedpremien ble ikke ønsket velkommen fordi han var forut for sin tid.

Professor Stanley Whittinghams arbeid med å lage litiumionbatterier ga ham nylig hovedprisen på VinFuture, men på tidspunktet for oppfinnelsen ble ikke produktet hans godt mottatt fordi det var for nytt.

Professor Stanley Wittingham (82 år gammel), Binghamton University, State University of New York, USA, er en av fire forskere som har mottatt VinFuture-hovedprisen på 3 millioner USD (tilsvarende 73 milliarder VND). Oppfinnelsen hans skaper et bærekraftig grunnlag for grønn energi gjennom produksjon av solceller og lagring med litiumionbatterier.

Professor Stanley Wittingham oppfant virkemåten til litiumionbatteriet og etablerte litiumionenes rolle som en effektiv ladningsbærer. Hans bidrag var avgjørende for utviklingen av litiumionbatterier, som brukes i alt fra mobiltelefoner og bærbare datamaskiner til elbiler.

Før litiumionbatteriene kom, var de to vanligste batteritypene i verden syre- og alkaliske batterier. Ulempen med disse batteriene er deres lave energiproduksjon. Alkaliske og nikkelbatterier er ekstremt giftige, i en slik grad at de ikke lenger brukes på offentlige steder i dag. Mens syrebatterier er mindre giftige, er resirkulering og gjenbruk vanskelig. Litiumionbatterier har et mindre areal, men gir 5 ganger mer energi og er 99 % resirkulerbare, som er forskjellen.

Rundt 1974 skapte imidlertid Stanley Wittingham og forskerteamet hans den første versjonen av litiumionbatterier, som var i stand til å lagre energi. «Det ble ikke godt mottatt, kanskje produktet vårt ble født for tidlig, for forut for sin tid», sa han, og avslørte at han måtte ta en pause på 8–10 år fordi han ikke ble «lagt merke til».

Han sa åpenhjertig at denne typen batteri i starten hovedsakelig ble brukt i svarte bokser og noen typer klokker. Senere innså noen store produsenter at det var en nødvendig teknologi. For eksempel ønsket Sony å bruke denne teknologien til å integrere den i produktene sine og kontaktet ham, siden den gang har denne typen batteri blitt mer kjent.

President Vo Van Thuong (til venstre) deler ut priser til de fire vinnerne av VinFuture 2023-prisen, professor Stanley Whittingham (i midten). Foto: Giang Huy

Hans bidrag var oppdagelsen av at det å holde litiumioner mellom titansulfidplater ville generere elektrisitet, og dermed utnytte den enorme energien til litium for å frigjøre elektronene i det ytre laget. Professor Stanley forklarte at det viktigste med batteriteknologi er at den kan lagre energi og lade raskt. Dette er en funksjon som alle ønsker seg. Mekanismen bak denne batteriteknologien er rett og slett som en sandwich med lag, i midten er en litiumforbindelse, når du vil lade, trekker du ut litiumet for å lade, og skyver det deretter tilbake i disse lagene.

Han var pioner innen konseptet med elektrodeinterkalering. Han fokuserte også på å forbedre den strukturelle stabiliteten og syklingskapasiteten til batterier, gjennom anvendelse av multielektroninterkaleringsreaksjoner for å forbedre deres stabilitet og kapasitet.

Fra de opprinnelige 6–8 kjernemedlemmene utvidet professorens forskningsgruppe seg gradvis til nesten 30 personer, inkludert samarbeidspartnere fra fysikere og materialforskere. Stanley sa imidlertid at forskningsveien ikke alltid var enkel, det var en tid da batteriforskning ikke lenger var et hett tema.

Men nå har litiumionbatterier blitt brukt i alt som trenger batterier for å fungere, fra telefoner, klokker eller datamaskiner til kjøretøy, kjøretøy eller større selskaper som produserer sol- og vindenergi. «Jeg burde ha pensjonert meg for 20 år siden, men jeg forventet ikke å sitte her i dag, når jeg ser at stadig flere elektriske kjøretøy bruker batterier, som VinFast med elbiler, elektriske busser og elektriske motorsykler», sa han.

Stanley Whittingham. Foto: Phuoc Van

For sitt arbeid med å utvikle det første litiumbatteriet ble professor Stanley Whittingham tildelt Nobelprisen i kjemi i 2019, og delte prisen med professor John Goodenough (University of Texas) og professor Akira Yoshino (Meijo University). Ifølge Nobelstiftelsen har litiumionbatterier revolusjonert menneskelivet siden de kom på markedet i 1991, og lagt grunnlaget for et trådløst og fossilfritt samfunn. Utviklingen av litiumionbatterier gjorde også elektriske kjøretøy mulige og fremmet utviklingen av trådløs kommunikasjon.

Han spøkte med at han ikke lenger hadde nok tid til å teste om litiumbatterier var «helten som reddet jorden» i møte med miljøproblemer. Song sa at han hadde vært interessert i bærekraft innen batteri- og miljøfelt gjennom hele sin vitenskapelige karriere. Batterier må produseres med mindre energi, og å transportere dem tusenvis av kilometer fra ett land til et annet bruker også mye energi, så han håpet at regioner og land kunne produsere sine egne litiumbatterier.

Da professor Stanley Whittingham ble spurt om litiumbatterier som bruker mange sjeldne metaller som kan gå tom, sa han at de har som mål å unngå å bruke metaller som krever barnearbeid for å utvinne. Nikkel er fortsatt mye brukt, fosfat har lav energitetthet, men er billigere, så de fokuserer på å fremme det. Han påpekte også det faktum at hvis halvledere brukes effektivt, vil det være behov for færre batterier. «For 10 år siden, da vi brukte datamaskiner, så vi ofte at maskinen varmet opp, nå ser vi sjelden dette fenomenet fordi halvlederne i datamaskiner fungerer mye mer effektivt», sa han.

Stanley Whittingham er for tiden professor ved Binghamton University, siden han begynte i 1988. Forskningsgruppen der han jobber har seniorforskere og ser også etter unge forskere han håper å få kontakt med. På sitt tredje besøk i Vietnam ga han to råd til unge forskere, blant annet å alltid undersøke problemstillinger som interesserer og begeistrer deg, ikke fokusere for mye på penger. For det andre må du være villig til å investere i vanskelige felt, ha en risikovillig mentalitet, ikke være for konservativ.

Nhu Quynh

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