Câștigătorul premiului principal VinFuture nu a fost binevenit pentru că era înaintea timpului său.

Munca depusă pentru a crea baterii litiu-ion tocmai l-a ajutat pe profesorul Stanley Whittingham să primească premiul principal al VinFuture, dar la momentul invenției sale, acesta nu a fost bine primit deoarece produsul era prea nou.

Profesorul Stanley Wittingham (82 de ani), de la Universitatea Binghamton, Universitatea de Stat din New York, SUA, este unul dintre cei patru oameni de știință care au primit Marele Premiu VinFuture în valoare de 3 milioane USD (echivalentul a 73 de miliarde VND), invenția sa creând o bază durabilă pentru energia verde prin producerea de celule solare și stocarea cu baterii litiu-ion.

Profesorul Stanley Wittingham a inventat principiul de funcționare al bateriei litiu-ion și a stabilit rolul ionilor de litiu ca purtător eficient de sarcină. Contribuțiile sale au fost cruciale pentru dezvoltarea bateriilor litiu-ion, care sunt utilizate în orice, de la telefoane mobile și laptopuri până la mașini electrice.

Înainte de apariția bateriilor litiu-ion, cele mai comune două tipuri de baterii din lume erau bateriile cu acid și cele alcaline. Dezavantajul acestor baterii este producția lor redusă de energie. Bateriile alcaline și cele cu nichel sunt extrem de toxice, până în punctul în care nu mai sunt utilizate în spațiile publice în prezent. Deși bateriile cu acid sunt mai puțin toxice, reciclarea și reutilizarea sunt dificile. Bateriile litiu-ion au o suprafață mai mică, dar oferă de 5 ori mai multă energie și sunt reciclabile în proporție de 99%, ceea ce face diferența.

Totuși, în jurul anului 1974, Stanley Wittingham și echipa sa de cercetare au creat prima versiune de baterii litiu-ion, capabile să stocheze energie. Totuși, „nu a fost bine primită, poate că produsul nostru s-a născut prea devreme, prea înainte de vremea sa”, a spus el, dezvăluind că a trebuit să ia o pauză de 8-10 ani pentru că nu a fost „remarcat”.

El a spus sincer că la început acest tip de baterie era folosit în principal în cutiile negre și în unele tipuri de ceasuri. Mai târziu, unii producători mari și-au dat seama că era o tehnologie necesară. De exemplu, Sony a vrut să folosească această tehnologie pentru a o integra în produsele sale și a apelat la el, de atunci acest tip de baterie a devenit tot mai cunoscut.

Președintele Vo Van Thuong (stânga) înmânează premiile celor patru câștigători ai Premiului VinFuture 2023, profesorul Stanley Whittingham (centru). Fotografie: Giang Huy — Președintele Vo Van Thuong (stânga) înmânează premiile celor patru câștigători ai Premiului VinFuture 2023, profesorul Stanley Whittingham (centru). Fotografie: *Giang Huy*

Contribuția sa a fost descoperirea faptului că menținerea ionilor de litiu între plăcile de sulfură de titan ar genera electricitate, profitând astfel de energia imensă a litiului pentru a elibera electronii stratului exterior. Profesorul Stanley a explicat că importantul lucru la tehnologia bateriilor este că poate stoca energie și se poate încărca rapid. Aceasta este o caracteristică pe care toată lumea o dorește. Mecanismul acestei tehnologii a bateriilor este pur și simplu ca un sandwich cu straturi, în mijloc se află un compus de litiu, când vrei să încarci, tragi litiul afară pentru a-l încărca, apoi îl împingi înapoi în acele straturi.

El a fost pionier în conceptul de intercalare a electrozilor. De asemenea, s-a concentrat pe îmbunătățirea stabilității structurale și a capacității de ciclare a bateriilor, prin aplicarea reacțiilor de intercalare multi-electronică pentru a le spori stabilitatea și capacitatea.

De la cei 6-8 membri principali inițiali, grupul de cercetare al profesorului s-a extins treptat la aproape 30 de persoane, inclusiv colaboratori din domeniul fizicii și al științei materialelor. Cu toate acestea, dl. Stanley a spus că drumul cercetării nu a fost întotdeauna lin, a existat o vreme când cercetarea bateriilor nu mai era un subiect fierbinte.

Însă acum, bateriile litiu-ion au fost aplicate la tot ceea ce are nevoie de baterii pentru a funcționa, de la telefoane, ceasuri sau computere până la vehicule, vehicule sau companii mai mari care produc energie solară și eoliană. „Ar fi trebuit să mă pensionez acum 20 de ani, dar nu mă așteptam să stau aici astăzi, văzând că din ce în ce mai multe vehicule electrice folosesc baterii, precum VinFast cu mașini electrice, autobuze electrice, motociclete electrice”, a spus el.

Stanley Whittingham. Fotografie: Fundația VinFuture — Stanley Whittingham. Foto: *Phuoc Van*

Pentru munca sa în dezvoltarea primei baterii cu litiu, profesorul Stanley Whittingham a fost distins cu Premiul Nobel pentru Chimie în 2019, împărțind premiul cu profesorul John Goodenough (Universitatea din Texas) și profesorul Akira Yoshino (Universitatea Meijo). Potrivit Fundației Nobel, bateriile litiu-ion au revoluționat viața umană de la intrarea pe piață în 1991, punând bazele unei societăți fără fir și fără combustibili fosili. Dezvoltarea bateriilor litiu-ion a făcut posibilă, de asemenea, vehiculele electrice și a promovat dezvoltarea comunicațiilor fără fir.

El a glumit spunând că nu mai are suficient timp să testeze dacă bateriile cu litiu sunt „eroul care salvează pământul” în fața problemelor de mediu. Song a spus că a fost interesat de sustenabilitatea în domeniul bateriilor și al mediului de-a lungul carierei sale științifice. Bateriile trebuie produse folosind mai puțină energie, iar transportul lor la mii de kilometri dintr-o țară în alta consumă, de asemenea, multă energie, așa că a sperat că regiunile și țările își vor putea produce propriile baterii cu litiu.

Când a fost întrebat despre bateriile cu litiu care folosesc multe metale rare care se pot epuiza, profesorul Stanley Whittingham a spus că își propun să evite utilizarea metalelor a căror extracție necesită muncă infantilă. Nichelul este încă utilizat pe scară largă, fosfatul are o densitate energetică scăzută, dar este mai ieftin, așa că se concentrează pe promovarea acestuia. De asemenea, el a subliniat faptul că, dacă semiconductorii sunt utilizați eficient, vor fi necesare mai puține baterii. „Acum 10 ani, când foloseam computere, vedeam adesea cum mașina se încălzește, acum vedem rar acest fenomen, deoarece semiconductorii din computere funcționează mult mai eficient”, a spus el.

Stanley Whittingham este în prezent profesor la Universitatea Binghamton, de când s-a alăturat în 1988. Grupul de cercetare în care lucrează are oameni de știință seniori și caută, de asemenea, tineri cercetători, pe care speră să-i ia în legătură. În a treia sa vizită în Vietnam, le-a dat două sfaturi tinerilor oameni de știință, inclusiv să cerceteze întotdeauna problemele care îi interesează și îi entuziasmează, să nu se concentreze prea mult pe bani. În al doilea rând, trebuie să fie dispuși să investească în domenii dificile, cu o mentalitate orientată spre asumarea riscurilor, să nu fie prea conservatori.

Nhu Quynh

Legătură sursă