नोबेल पुरस्कार विजेता अकीरा योशिनो: लिथियम बैटरी अभी भी दस वर्षों में बैटरी उद्योग पर हावी रहेगी

[भविष्य में लिथियम बैटरियों का ऊर्जा घनत्व वर्तमान से 1.5 गुना से 2 गुना तक पहुंच सकता है, जिसका अर्थ है कि बैटरियां छोटी हो जाएंगी। ]
[लिथियम-आयन बैटरी की लागत में कमी की सीमा अधिकतम 10% से 30% के बीच है। कीमत आधी करना मुश्किल है. ]
स्मार्टफोन से लेकर इलेक्ट्रिक कारों तक, बैटरी तकनीक धीरे-धीरे जीवन के हर पहलू में घुसपैठ कर रही है। तो, भविष्य की बैटरी किस दिशा में विकसित होगी और यह समाज में क्या बदलाव लाएगी? इन सवालों को ध्यान में रखते हुए, फर्स्ट फाइनेंशियल रिपोर्टर ने पिछले महीने जापानी वैज्ञानिक अकीरा योशिनो का साक्षात्कार लिया, जिन्होंने इस साल लिथियम-आयन बैटरी के लिए रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार जीता था।
योशिनो की राय में, अगले 10 वर्षों में लिथियम-आयन बैटरी अभी भी बैटरी उद्योग पर हावी रहेगी। कृत्रिम बुद्धिमत्ता और इंटरनेट ऑफ थिंग्स जैसी नई तकनीकों का विकास लिथियम-आयन बैटरी की अनुप्रयोग संभावनाओं में "अकल्पनीय" परिवर्तन लाएगा।
अकल्पनीय परिवर्तन
जब योशिनो को "पोर्टेबल" शब्द के बारे में पता चला, तो उन्हें एहसास हुआ कि समाज को एक नई बैटरी की आवश्यकता है। 1983 में दुनिया की पहली लिथियम बैटरी का जन्म जापान में हुआ था। योशिनो अकीरा ने रिचार्जेबल लिथियम-आयन बैटरी का दुनिया का पहला प्रोटोटाइप तैयार किया, और भविष्य में स्मार्टफोन और इलेक्ट्रिक वाहनों में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली लिथियम-आयन बैटरी के विकास में उत्कृष्ट योगदान देगा।
पिछले महीने, अकीरा योशिनो ने नंबर 1 वित्तीय पत्रकार के साथ एक विशेष साक्षात्कार में कहा था कि यह जानने के बाद कि उन्होंने नोबेल पुरस्कार जीता है, उनके पास "कोई वास्तविक भावना नहीं है।" "बाद में पूरे साक्षात्कारों ने मुझे बहुत व्यस्त कर दिया, और मैं बहुत खुश नहीं हो सका।" अकीरा योशिनो ने कहा। "लेकिन जैसे-जैसे दिसंबर में पुरस्कार मिलने का दिन करीब आ रहा है, पुरस्कारों की वास्तविकता और मजबूत हो गई है।"
पिछले 30 वर्षों में, 27 जापानी या जापानी विद्वानों ने रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार जीता है, लेकिन अकीरा योशिनो सहित उनमें से केवल दो को कॉर्पोरेट शोधकर्ता के रूप में पुरस्कार मिला है। "जापान में, अनुसंधान संस्थानों और विश्वविद्यालयों के शोधकर्ताओं को आम तौर पर पुरस्कार मिलते हैं, और उद्योग के कुछ कॉर्पोरेट शोधकर्ताओं ने पुरस्कार जीते हैं।" अकीरा योशिनो ने फर्स्ट फाइनेंशियल जर्नलिस्ट को बताया। उन्होंने उद्योग जगत की उम्मीदों पर भी जोर दिया. उनका मानना ​​है कि कंपनी के भीतर नोबेल स्तर के बहुत सारे शोध हैं, लेकिन जापानी उद्योग को अपने नेतृत्व और दक्षता में सुधार करना चाहिए।
योशिनो अकीरा का मानना ​​है कि कृत्रिम बुद्धिमत्ता और इंटरनेट ऑफ थिंग्स जैसी नई तकनीकों का विकास लिथियम-आयन बैटरी की अनुप्रयोग संभावनाओं में "अकल्पनीय" परिवर्तन लाएगा। उदाहरण के लिए, सॉफ़्टवेयर की प्रगति बैटरी डिज़ाइन प्रक्रिया और नई सामग्रियों के विकास को गति देगी, और बैटरी के उपयोग को प्रभावित कर सकती है, जिससे बैटरी को सर्वोत्तम वातावरण में उपयोग करने की अनुमति मिल सकेगी।
योशिनो अकीरा वैश्विक जलवायु परिवर्तन के मुद्दों को हल करने में अपने शोध के योगदान को लेकर भी बहुत चिंतित हैं। उन्होंने फर्स्ट फाइनेंशियल जर्नलिस्ट को बताया कि उन्हें दो कारणों से सम्मानित किया गया है। पहला है स्मार्ट मोबाइल समाज के विकास में योगदान देना; दूसरा वैश्विक पर्यावरण की रक्षा के लिए एक महत्वपूर्ण साधन प्रदान करना है। “पर्यावरण संरक्षण में योगदान भविष्य में और अधिक स्पष्ट हो जाएगा। साथ ही, यह एक बेहतरीन व्यावसायिक अवसर भी है।” अकीरा योशिनो ने एक वित्तीय रिपोर्टर को बताया।
योशिनो अकीरा ने एक प्रोफेसर के रूप में मीजो विश्वविद्यालय में एक व्याख्यान के दौरान छात्रों से कहा कि ग्लोबल वार्मिंग के प्रतिकार के रूप में नवीकरणीय ऊर्जा और बैटरी के उपयोग के लिए जनता की उच्च उम्मीदों को देखते हुए, वह पर्यावरणीय मुद्दों पर विचारों सहित अपनी जानकारी देंगे। ”
बैटरी इंडस्ट्री पर किसका होगा दबदबा?
बैटरी प्रौद्योगिकी के विकास ने ऊर्जा क्रांति की शुरुआत की। स्मार्ट फोन से लेकर इलेक्ट्रिक कारों तक, बैटरी तकनीक सर्वव्यापी है, जो लोगों के जीवन के हर पहलू को बदल रही है। क्या भविष्य की बैटरी अधिक शक्तिशाली होगी और कम लागत हममें से प्रत्येक को प्रभावित करेगी।
वर्तमान में, उद्योग बैटरी की ऊर्जा घनत्व को बढ़ाते हुए बैटरी की सुरक्षा में सुधार के लिए प्रतिबद्ध है। बैटरी के प्रदर्शन में सुधार से नवीकरणीय ऊर्जा के उपयोग के माध्यम से जलवायु परिवर्तन को संबोधित करने में भी मदद मिलती है।
योशिनो की राय में, अगले 10 वर्षों में लिथियम-आयन बैटरी अभी भी बैटरी उद्योग पर हावी रहेगी, लेकिन नई प्रौद्योगिकियों का विकास और वृद्धि भी उद्योग के मूल्यांकन और संभावनाओं को मजबूत करना जारी रखेगी। योशिनो अकीरा ने फर्स्ट बिजनेस न्यूज को बताया कि भविष्य में लिथियम बैटरी का ऊर्जा घनत्व वर्तमान से 1.5 गुना से 2 गुना तक पहुंच सकता है, जिसका मतलब है कि बैटरी छोटी हो जाएगी। "इससे सामग्री कम हो जाती है और इस प्रकार लागत कम हो जाती है, लेकिन सामग्री की लागत में कोई उल्लेखनीय कमी नहीं आएगी।" उन्होंने कहा, “लिथियम-आयन बैटरी की कीमत में कटौती अधिकतम 10% से 30% के बीच है। कीमत आधी करना चाहते हैं तो और भी मुश्किल है. ”
क्या भविष्य में इलेक्ट्रॉनिक उपकरण तेजी से चार्ज होंगे? इसके जवाब में अकीरा योशिनो ने कहा कि एक मोबाइल फोन 5-10 मिनट में फुल हो जाता है, जो प्रयोगशाला में हासिल किया गया है. लेकिन फास्ट चार्जिंग के लिए मजबूत वोल्टेज की आवश्यकता होती है, जो बैटरी जीवन को प्रभावित करेगा। वास्तव में कई स्थितियों में, लोगों को विशेष रूप से तेजी से चार्ज करने की आवश्यकता नहीं हो सकती है।
शुरुआती लेड-एसिड बैटरियों से लेकर निकेल-मेटल हाइड्राइड बैटरियों तक, जो टोयोटा जैसी जापानी कंपनियों का मुख्य आधार हैं, 2008 में टेस्ला रोस्टर द्वारा उपयोग की जाने वाली लिथियम-आयन बैटरियों तक, पारंपरिक तरल लिथियम-आयन बैटरियों ने पावर बैटरी पर अपना दबदबा बना लिया है। दस साल के लिए बाजार. भविष्य में, ऊर्जा घनत्व और सुरक्षा आवश्यकताओं और पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरी तकनीक के बीच विरोधाभास तेजी से प्रमुख हो जाएगा।
विदेशी कंपनियों के प्रयोगों और सॉलिड-स्टेट बैटरी उत्पादों के जवाब में, अकीरा योशिनो ने कहा: “मुझे लगता है कि सॉलिड-स्टेट बैटरियां भविष्य की दिशा का प्रतिनिधित्व करती हैं, और अभी भी सुधार की बहुत गुंजाइश है। मुझे जल्द ही नई प्रगति देखने की उम्मीद है।
उन्होंने यह भी कहा कि सॉलिड-स्टेट बैटरियां तकनीक में लिथियम-आयन बैटरियों के समान हैं। "प्रौद्योगिकी में सुधार के माध्यम से, लिथियम आयन तैराकी की गति अंततः वर्तमान गति से लगभग 4 गुना तक पहुंच सकती है।" अकीरा योशिनो ने फ़र्स्ट बिज़नेस न्यूज़ में एक रिपोर्टर को बताया।
सॉलिड-स्टेट बैटरियां लिथियम-आयन बैटरियां हैं जो सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग करती हैं। क्योंकि सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रोलाइट्स पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरियों में संभावित विस्फोटक कार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट की जगह लेते हैं, यह उच्च ऊर्जा घनत्व और उच्च सुरक्षा प्रदर्शन की दो प्रमुख समस्याओं को हल करता है। सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग समान ऊर्जा पर किया जाता है। इलेक्ट्रोलाइट की जगह लेने वाली बैटरी में उच्च ऊर्जा घनत्व होता है, साथ ही इसमें अधिक शक्ति और लंबे समय तक उपयोग का समय होता है, जो लिथियम बैटरी की अगली पीढ़ी के विकास की प्रवृत्ति है।
लेकिन सॉलिड-स्टेट बैटरियों को लागत कम करने, सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट्स की सुरक्षा में सुधार और चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट्स के बीच संपर्क बनाए रखने जैसी चुनौतियों का भी सामना करना पड़ता है। वर्तमान में, कई वैश्विक दिग्गज कार कंपनियां सॉलिड-स्टेट बैटरियों के अनुसंधान एवं विकास में भारी निवेश कर रही हैं। उदाहरण के लिए, टोयोटा एक सॉलिड-स्टेट बैटरी विकसित कर रही है, लेकिन लागत का खुलासा नहीं किया गया है। शोध संस्थानों का अनुमान है कि 2030 तक वैश्विक सॉलिड-स्टेट बैटरी की मांग 500 GWh तक पहुंचने की उम्मीद है।
प्रोफेसर व्हिटिंगहैम, जिन्होंने अकीरा योशिनो के साथ नोबेल पुरस्कार साझा किया था, ने कहा कि सॉलिड-स्टेट बैटरियां स्मार्ट फोन जैसे छोटे इलेक्ट्रॉनिक्स में इस्तेमाल होने वाली पहली हो सकती हैं। "क्योंकि बड़े पैमाने पर सिस्टम के अनुप्रयोग में अभी भी बड़ी समस्याएं हैं।" प्रोफेसर विटिंगम ने कहा।