VinFuture賞受賞者は時代を先取りしていたとは認められなかった

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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。

スタンレー・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、効率的な電荷キャリアとしてのリチウムイオンの役割を特定しました。彼の貢献は、携帯電話からノートパソコン、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前は、世界で最も一般的だった2種類の電池は酸性電池とアルカリ電池でした。これらのバッテリーの制限は、エネルギー出力が低いことです。アルカリ電池やニッケル電池は非常に有毒であるため、現在では公共の場では使用されなくなりました。酸性電池は毒性が低いですが、リサイクルや再利用は困難です。リチウムイオン電池は面積が小さいですが、5倍のエネルギーを供給し、99％リサイクル可能であるという違いがあります。

しかし、1974年頃、スタンレー・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バージョン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なかった。おそらく、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だろう」と彼は語り、注目されなかったために8〜10年間休業しなければならなかったことを明かした。

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種類の時計に使用されていたと語った。その後、大手メーカーの中には、それが必要な技術だと判断した企業もありました。ソニーがこの技術を自社製品に組み込みたいと考え、彼にアプローチしたため、このタイプのバッテリーは広く知られるようになりました。

ヴォー・ヴァン・トゥオン大統領（左）が、VinFuture 2023の主要賞の4人の受賞者とスタンレー・ウィッティンガム教授（中央）に賞を授与している。写真：Giang Huy — ヴォー・ヴァン・トゥオン大統領（左）が、VinFuture 2023の主要賞の4人の受賞者とスタンレー・ウィッティンガム教授（中央）に賞を授与している。写真： *Giang Huy*

彼の貢献は、硫化チタン板の間にリチウムイオンを閉じ込めると電気が発生し、リチウムの膨大なエネルギーを利用して外側の電子を解放できるという発見でした。スタンリー教授は、バッテリー技術の鍵はエネルギーを蓄え、急速に充電することだと説明する。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、簡単に言うと層状のサンドイッチで、中間にリチウム化合物があり、充電したいときにはリチウムが吸い出されて充電され、その後層に戻されるというものです。

彼は電極インターカレーションの概念の先駆者でした。彼はまた、多電子挿入反応を応用してバッテリーの安定性と容量を高め、バッテリーの構造安定性とサイクル数を向上させることにも重点的に取り組みました。

教授の研究グループは、当初の6〜8名の中心メンバーから、物理学者や材料科学者の協力者を含め、徐々に30名近くにまで拡大しました。しかしスタンリー氏は、研究の道のりが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と語った。

しかし現在では、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、車両、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、動作に電池を必要とするあらゆるものに応用されています。「私は20年前に引退すべきだったが、今日ここに座って、ビンファストの電気自動車、電気バス、電気バイクのように、バッテリーを使用する電気自動車がどんどん増えていくのを目にすることになるとは思ってもいなかった」と彼は語った。

スタンリー・ウィッティンガム。写真: VinFuture Foundation — スタンリー・ウィッティンガム。写真：*フオック・ヴァン*

スタンレー・ウィッティンガム教授は、世界初のリチウム電池の開発に尽力した功績により、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）と共同で2019年のノーベル化学賞を受賞しました。ノーベル財団によれば、リチウムイオン電池は1991年に市場に登場して以来、ワイヤレスで化石燃料を必要としない社会の基盤を築き、人類の生活に革命をもたらしてきた。リチウムイオン電池の開発により電気自動車も可能となり、無線通信の成長も促進されました。

同氏は、リチウム電池が環境問題から「地球を救ったヒーロー」であるかどうかをテストする時間はもうないと冗談を言った。ソン氏は、科学者としてのキャリアを通じて、バッテリーと環境分野の持続可能性に興味を持っていたと語った。電池は、どのように生産されるにせよ、より少ないエネルギーで生産する必要があり、国から国へ何千マイルも輸送するのにも大量のエネルギーが必要となるため、彼は地域や国が独自のリチウム電池を生産できるようになることを期待している。

枯渇する可能性のある希少金属を使用したリチウム電池について尋ねられたスタンレー・ウィッティンガム教授は、児童労働によって採掘された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推奨されています。また、半導体を効率的に使用すれば、必要なバッテリーの数は減るだろうとも指摘した。「10年前、コンピューターを使うと、よく熱くなるのを目にしました。今では、コンピューターに使われている半導体の効率がはるかに向上したため、こうした現象はほとんど見られません」と彼は語った。

スタンリー・ウィッティンガム氏は、1988年からビンガムトン大学に勤務し、現在は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所属しており、また、彼がつながりを期待する若手研究者も探しています。ベトナムへの3度目の訪問の際、彼は若い科学者たちに2つのアドバイスを与えた。それは、常に自分が興味を持ち、情熱を注げるものを研究すること、そしてお金にあまり重点を置きすぎないことだ。第二に、リスクを許容する精神を持ち、保守的になりすぎないようにしながら、困難な分野に投資する意欲を持つ必要があります。

ヌー・クイン

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