ნობელის პრემიის ლაურეატი აკირა იოშინო: ლითიუმის ბატარეა კვლავ დომინირებს ბატარეის ინდუსტრიაში ათი წლის შემდეგ

[ლითიუმის ბატარეების ენერგეტიკული სიმკვრივე მომავალში შესაძლოა მიაღწიოს 1,5-ჯერ 2-ჯერ დენს, რაც ნიშნავს, რომ ბატარეები დაპატარავდებიან. ]
[ლითიუმ-იონური ბატარეის ღირებულების შემცირების დიაპაზონი მაქსიმუმ 10%-დან 30%-მდეა. ფასის განახევრება რთულია. ]
სმარტფონებიდან ელექტრომობილებამდე, ბატარეის ტექნოლოგია თანდათან აღწევს ცხოვრების ყველა ასპექტში. მაშ, რა მიმართულებით განვითარდება მომავალი ბატარეა და რა ცვლილებებს მოუტანს ის საზოგადოებას? ამ კითხვების გათვალისწინებით, First Financial-ის რეპორტიორმა გასულ თვეში ინტერვიუ ჩაატარა აკირა იოშინოსთან, იაპონელ მეცნიერთან, რომელმაც წელს ნობელის პრემია მოიპოვა ქიმიაში ლითიუმ-იონური ბატარეებისთვის.
იოშინოს აზრით, ლითიუმ-იონური ბატარეები კვლავ დომინირებს ბატარეის ინდუსტრიაში მომდევნო 10 წლის განმავლობაში. ახალი ტექნოლოგიების განვითარება, როგორიცაა ხელოვნური ინტელექტი და ნივთების ინტერნეტი, მოუტანს "წარმოუდგენელ" ცვლილებებს ლითიუმ-იონური ბატარეების გამოყენების პერსპექტივაში.
წარმოუდგენელი ცვლილება
როდესაც იოშინომ გაიგო ტერმინი „პორტატული“, მან გააცნობიერა, რომ საზოგადოებას ახალი ბატარეა სჭირდებოდა. 1983 წელს იაპონიაში დაიბადა მსოფლიოში პირველი ლითიუმის ბატარეა. Yoshino Akira-მ წარმოადგინა მრავალჯერადი დატენვის ლითიუმ-იონური ბატარეის მსოფლიოში პირველი პროტოტიპი და გამორჩეულ წვლილს შეიტანს ლითიუმ-იონური ბატარეების განვითარებაში, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება სმარტფონებსა და ელექტრო მანქანებში მომავალში.
გასულ თვეში, აკირა იოშინომ No. 1 ფინანსური ჟურნალისტისთვის მიცემულ ექსკლუზიურ ინტერვიუში განაცხადა, რომ მას შემდეგ რაც გაიგო, რომ მან მიიღო ნობელის პრემია, მას "ნამდვილი გრძნობები არ აქვს". ”მოგვიანებით სრულმა ინტერვიუებმა ძალიან დამიკავეს და ვერ ვიქნებოდი ძალიან ბედნიერი.” თქვა აკირა იოშინომ. „მაგრამ რაც უფრო ახლოვდება დეკემბრის ჯილდოების მიღების დღე, დაჯილდოების რეალობა უფრო მყარდება“.
ბოლო 30 წლის განმავლობაში 27 იაპონელმა ან იაპონელმა მეცნიერმა მოიპოვა ნობელის პრემია ქიმიაში, მაგრამ მათგან მხოლოდ ორმა, მათ შორის აკირა იოშინომ მიიღო ჯილდო, როგორც კორპორატიული მკვლევარი. ”იაპონიაში, კვლევითი ინსტიტუტებისა და უნივერსიტეტების მკვლევარები, როგორც წესი, იღებენ ჯილდოებს, ხოლო ინდუსტრიის რამდენიმე კორპორატიულმა მკვლევარმა მიიღო ჯილდოები.” ამის შესახებ აკირა იოშინომ პირველ ფინანსურ ჟურნალისტს განუცხადა. მან ასევე ხაზი გაუსვა ინდუსტრიის მოლოდინებს. ის თვლის, რომ კომპანიაში ბევრია ნობელის დონის კვლევა, მაგრამ იაპონურმა ინდუსტრიამ უნდა გააუმჯობესოს თავისი ლიდერობა და ეფექტურობა.
იოშინო აკირა თვლის, რომ ახალი ტექნოლოგიების განვითარება, როგორიცაა ხელოვნური ინტელექტი და ნივთების ინტერნეტი, მოუტანს "წარმოუდგენელ" ცვლილებებს ლითიუმ-იონური ბატარეების გამოყენების პერსპექტივაში. მაგალითად, პროგრამული უზრუნველყოფის წინსვლა დააჩქარებს ბატარეის დიზაინის პროცესს და ახალი მასალების განვითარებას და შეიძლება გავლენა იქონიოს ბატარეის გამოყენებაზე, რაც საშუალებას მისცემს ბატარეას გამოიყენოს საუკეთესო გარემოში.
იოშინო აკირა ასევე ძალიან შეშფოთებულია მისი კვლევის წვლილით გლობალური კლიმატის ცვლილების საკითხების გადაჭრაში. მან პირველ ფინანსურ ჟურნალისტს განუცხადა, რომ ჯილდო ორი მიზეზის გამო მიიღო. პირველი არის ხელი შეუწყოს ჭკვიანი მობილური საზოგადოების განვითარებას; მეორე არის გლობალური გარემოს დაცვის მნიშვნელოვანი საშუალება. „მომავალში უფრო და უფრო თვალსაჩინო გახდება წვლილი გარემოს დაცვაში. ამავდროულად, ეს ასევე შესანიშნავი ბიზნეს შესაძლებლობაა“. ამის შესახებ აკირა იოშინომ ფინანსურ ჟურნალისტს განუცხადა.
იოშინო აკირამ მეიჯოს უნივერსიტეტში ლექციის დროს უთხრა სტუდენტებს, როგორც პროფესორმა, რომ საზოგადოების დიდი მოლოდინების გათვალისწინებით განახლებადი ენერგიისა და ბატარეების გამოყენებას, როგორც გლობალური დათბობის საწინააღმდეგო ღონისძიებას, ის მიაწვდის საკუთარ ინფორმაციას, მათ შორის აზრებს გარემოსდაცვით საკითხებზე. ”
ვინ დომინირებს ბატარეის ინდუსტრიაში
ბატარეის ტექნოლოგიის განვითარებამ გამოიწვია ენერგეტიკული რევოლუცია. სმარტფონებიდან ელექტრომობილებამდე, ბატარეის ტექნოლოგია ყველგან არის გავრცელებული, რომელიც ცვლის ადამიანების ცხოვრების ყველა ასპექტს. გახდება თუ არა მომავალი ბატარეა უფრო მძლავრი და დაბალი ღირებულება, გავლენას მოახდენს თითოეულ ჩვენგანზე.
ამჟამად, ინდუსტრია მოწოდებულია გააუმჯობესოს ბატარეის უსაფრთხოება ბატარეის ენერგიის სიმკვრივის გაზრდისას. ბატარეის მუშაობის გაუმჯობესება ასევე ხელს უწყობს კლიმატის ცვლილებას განახლებადი ენერგიის გამოყენებით.
იოშინოს აზრით, ლითიუმ-იონური ბატარეები კვლავ დომინირებს ბატარეის ინდუსტრიაში მომდევნო 10 წლის განმავლობაში, მაგრამ ახალი ტექნოლოგიების განვითარება და ზრდა ასევე გააგრძელებს ინდუსტრიის შეფასების და პერსპექტივების გაძლიერებას. იოშინო აკირამ First Business News-ს განუცხადა, რომ ლითიუმის ბატარეების ენერგეტიკული სიმკვრივე მომავალში შესაძლოა 1,5-ჯერ ან 2-ჯერ აღემატებოდეს დენს, რაც იმას ნიშნავს, რომ ბატარეა უფრო მცირე გახდება. ”ეს ამცირებს მასალას და ამით ამცირებს ღირებულებას, მაგრამ მასალის ღირებულების მნიშვნელოვანი შემცირება არ იქნება.” მისი თქმით, „ლითიუმ-იონური ბატარეების ღირებულების შემცირება მაქსიმუმ 10%-დან 30%-მდეა. ფასის განახევრება უფრო რთულია. ”
დაიტენება თუ არა ელექტრონული მოწყობილობები მომავალში უფრო სწრაფად? საპასუხოდ აკირა იოშინომ თქვა, რომ მობილური ტელეფონი 5-10 წუთში ივსება, რაც ლაბორატორიაში მიღწეულია. მაგრამ სწრაფი დატენვა მოითხოვს ძლიერ ძაბვას, რაც გავლენას მოახდენს ბატარეის ხანგრძლივობაზე. რეალურად ბევრ სიტუაციაში, ადამიანებს შეიძლება არ დასჭირდეთ განსაკუთრებით სწრაფად დამუხტვა.
ადრეული ტყვიის მჟავა ბატარეებიდან, ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეებამდე, რომელიც წარმოადგენს იაპონური კომპანიების ძირითად საყრდენს, როგორიცაა Toyota, ლითიუმ-იონურ ბატარეებს, რომლებიც გამოიყენა Tesla Roaster-მა 2008 წელს, ტრადიციული თხევადი ლითიუმ-იონური ბატარეები დომინირებს კვების ელემენტებზე. ბაზარი ათი წლის განმავლობაში. მომავალში, წინააღმდეგობა ენერგიის სიმკვრივესა და უსაფრთხოების მოთხოვნებსა და ლითიუმ-იონური ბატარეის ტრადიციულ ტექნოლოგიას შორის სულ უფრო თვალსაჩინო გახდება.
უცხოური კომპანიების ექსპერიმენტებისა და მყარი მდგომარეობის ბატარეების პროდუქტების საპასუხოდ, აკირა იოშინომ თქვა: ”ვფიქრობ, მყარი მდგომარეობის ბატარეები წარმოადგენენ სამომავლო მიმართულებას და ჯერ კიდევ ბევრია გასაუმჯობესებლად. იმედი მაქვს, მალე დავინახავ ახალ პროგრესს. ”
მან ასევე თქვა, რომ მყარი მდგომარეობის ბატარეები ტექნოლოგიით მსგავსია ლითიუმ-იონური ბატარეების. ”ტექნოლოგიის გაუმჯობესების გზით, ლითიუმის იონური ცურვის სიჩქარე საბოლოოდ შეიძლება მიაღწიოს დაახლოებით 4-ჯერ არსებულ სიჩქარეს.” ამის შესახებ აკირა იოშინომ First Business News-ის ჟურნალისტს განუცხადა.
მყარი მდგომარეობის ბატარეები არის ლითიუმ-იონური ბატარეები, რომლებიც იყენებენ მყარი მდგომარეობის ელექტროლიტებს. იმის გამო, რომ მყარი მდგომარეობის ელექტროლიტები ცვლის პოტენციურად ფეთქებად ორგანულ ელექტროლიტს ტრადიციულ ლითიუმ-იონურ ბატარეებში, ეს წყვეტს ორ მთავარ პრობლემას მაღალი ენერგიის სიმკვრივისა და მაღალი უსაფრთხოების მაჩვენებლების შესახებ. მყარი მდგომარეობის ელექტროლიტები გამოიყენება იმავე ენერგიით ბატარეას, რომელიც ცვლის ელექტროლიტს, აქვს უფრო მაღალი ენერგიის სიმკვრივე, ამავე დროს აქვს უფრო დიდი სიმძლავრე და უფრო ხანგრძლივი გამოყენების დრო, რაც არის ლითიუმის ბატარეების შემდეგი თაობის განვითარების ტენდენცია.
მაგრამ მყარი მდგომარეობის ბატარეები ასევე აწყდებიან გამოწვევებს, როგორიცაა ხარჯების შემცირება, მყარი ელექტროლიტების უსაფრთხოების გაუმჯობესება და ელექტროდებსა და ელექტროლიტებს შორის კონტაქტის შენარჩუნება დატენვისა და განმუხტვის დროს. ამჟამად, ბევრი გლობალური გიგანტური ავტომობილების კომპანია დიდ ინვესტიციას ახორციელებს R&D-ში მყარი მდგომარეობის ბატარეებისთვის. მაგალითად, Toyota ავითარებს მყარი მდგომარეობის ბატარეას, მაგრამ ღირებულება არ არის გამჟღავნებული. კვლევითი ინსტიტუტები ვარაუდობენ, რომ 2030 წლისთვის მყარი მდგომარეობის ბატარეის გლობალური მოთხოვნა სავარაუდოდ 500 გვტ.სთ-ს მიაღწევს.
პროფესორმა უიტინგემმა, რომელმაც ნობელის პრემია აკირა იოშინოსთან ერთად გაიზიარა, თქვა, რომ მყარი მდგომარეობის ბატარეები შესაძლოა იყოს პირველი, რომელიც გამოიყენება მცირე ელექტრონიკაში, როგორიცაა სმარტ ტელეფონები. ”იმიტომ, რომ ჯერ კიდევ დიდი პრობლემებია ფართომასშტაბიანი სისტემების გამოყენებაში.” თქვა პროფესორმა ვიტინგემმა.