नोबेल पारितोषिक विजेते अकिरा योशिनो: लिथियम बॅटरी दहा वर्षांत बॅटरी उद्योगावर वर्चस्व गाजवेल

[भविष्यात लिथियम बॅटरीची ऊर्जा घनता वर्तमानाच्या 1.5 पट ते 2 पटांपर्यंत पोहोचू शकते, याचा अर्थ बॅटरी लहान होतील. ]
[लिथियम-आयन बॅटरीची किंमत कमी करण्याची श्रेणी जास्तीत जास्त 10% आणि 30% दरम्यान आहे. किंमत निम्मी करणे कठीण आहे. ]
स्मार्टफोनपासून इलेक्ट्रिक कारपर्यंत, बॅटरी तंत्रज्ञान हळूहळू जीवनाच्या प्रत्येक पैलूमध्ये घुसखोरी करत आहे. तर, भविष्यातील बॅटरी कोणत्या दिशेने विकसित होईल आणि समाजात काय बदल घडवून आणेल? हे प्रश्न लक्षात घेऊन, फर्स्ट फायनान्शियल रिपोर्टरने गेल्या महिन्यात लिथियम-आयन बॅटरीसाठी रसायनशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक जिंकलेल्या जपानी शास्त्रज्ञ अकिरा योशिनोची मुलाखत घेतली.
योशिनोच्या मते, पुढील 10 वर्षांत लिथियम-आयन बॅटरी अजूनही बॅटरी उद्योगावर वर्चस्व गाजवेल. आर्टिफिशियल इंटेलिजन्स आणि इंटरनेट ऑफ थिंग्ज सारख्या नवीन तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे लिथियम-आयन बॅटरीच्या अनुप्रयोगाच्या संभाव्यतेमध्ये "अकल्पनीय" बदल घडतील.
अकल्पनीय बदल
जेव्हा योशिनोला “पोर्टेबल” या शब्दाची जाणीव झाली तेव्हा त्याला समजले की समाजाला नवीन बॅटरीची गरज आहे. 1983 मध्ये जपानमध्ये जगातील पहिल्या लिथियम बॅटरीचा जन्म झाला. योशिनो अकिरा ने रिचार्ज करण्यायोग्य लिथियम-आयन बॅटरीचा जगातील पहिला प्रोटोटाइप तयार केला आणि भविष्यात स्मार्टफोन आणि इलेक्ट्रिक वाहनांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जाणाऱ्या लिथियम-आयन बॅटरीच्या विकासासाठी उत्कृष्ट योगदान देईल.
गेल्या महिन्यात, अकिरा योशिनोने प्रथम क्रमांकाच्या फायनान्शिअल जर्नलिस्टला दिलेल्या एका विशेष मुलाखतीत सांगितले की, त्याला नोबेल पारितोषिक मिळाल्याचे कळल्यानंतर, त्याला “काही भावना नाहीत.” “नंतरच्या पूर्ण मुलाखतींमुळे मी खूप व्यस्त झालो आणि मी खूप आनंदी होऊ शकलो नाही.” अकिरा योशिनो म्हणाले. "परंतु डिसेंबरमध्ये पुरस्कार स्वीकारण्याचा दिवस जसजसा जवळ येत आहे, तसतसे पुरस्कारांचे वास्तव अधिक मजबूत होत आहे."
गेल्या 30 वर्षांत, 27 जपानी किंवा जपानी विद्वानांनी रसायनशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक जिंकले आहे, परंतु त्यापैकी अकिरा योशिनोसह केवळ दोघांना कॉर्पोरेट संशोधक म्हणून पुरस्कार मिळाले आहेत. "जपानमध्ये, संशोधन संस्था आणि विद्यापीठांमधील संशोधकांना सहसा पुरस्कार मिळतात आणि उद्योगातील काही कॉर्पोरेट संशोधकांनी पुरस्कार जिंकले आहेत." अकिरा योशिनो यांनी फर्स्ट फायनान्शियल जर्नलिस्टला सांगितले. उद्योग जगताच्या अपेक्षांवरही त्यांनी भर दिला. त्यांचा असा विश्वास आहे की कंपनीमध्ये नोबेल-स्तरीय संशोधन भरपूर आहे, परंतु जपानी उद्योगाने आपले नेतृत्व आणि कार्यक्षमता सुधारली पाहिजे.
योशिनो अकिरा यांचा विश्वास आहे की आर्टिफिशियल इंटेलिजन्स आणि इंटरनेट ऑफ थिंग्ज सारख्या नवीन तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे लिथियम-आयन बॅटरीच्या वापराच्या संभाव्यतेमध्ये "अकल्पनीय" बदल होतील. उदाहरणार्थ, सॉफ्टवेअरच्या प्रगतीमुळे बॅटरी डिझाइन प्रक्रियेस आणि नवीन सामग्रीच्या विकासास गती मिळेल आणि बॅटरीच्या वापरावर परिणाम होऊ शकतो, ज्यामुळे बॅटरी सर्वोत्तम वातावरणात वापरली जाऊ शकते.
योशिनो अकिरा जागतिक हवामान बदल समस्या सोडवण्यासाठी त्यांच्या संशोधनाच्या योगदानाबद्दल देखील खूप चिंतित आहेत. त्याने फर्स्ट फायनान्शिअल जर्नलिस्टला सांगितले की त्याला दोन कारणांसाठी पुरस्कार देण्यात आला. पहिले म्हणजे स्मार्ट मोबाईल सोसायटीच्या विकासात योगदान देणे; दुसरे म्हणजे जागतिक पर्यावरणाचे संरक्षण करण्यासाठी एक महत्त्वाचे साधन प्रदान करणे. “पर्यावरण संरक्षणातील योगदान भविष्यात अधिकाधिक स्पष्ट होईल. त्याच वेळी, ही देखील एक उत्तम व्यवसाय संधी आहे." अकिरा योशिनो यांनी एका आर्थिक पत्रकाराला सांगितले.
योशिनो अकिरा यांनी मीजो विद्यापीठातील प्राध्यापक म्हणून एका व्याख्यानादरम्यान विद्यार्थ्यांना सांगितले की, ग्लोबल वार्मिंगचा प्रतिकार करण्यासाठी अक्षय ऊर्जा आणि बॅटरीच्या वापरासाठी लोकांच्या उच्च अपेक्षा लक्षात घेता, ते पर्यावरणीय समस्यांवरील विचारांसह स्वतःची माहिती देईल. "
बॅटरी उद्योगावर कोण वर्चस्व गाजवेल
बॅटरी तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे ऊर्जा क्रांती झाली. स्मार्ट फोनपासून इलेक्ट्रिक कारपर्यंत, बॅटरी तंत्रज्ञान सर्वव्यापी आहे, जे लोकांच्या जीवनातील प्रत्येक पैलू बदलत आहे. भविष्यातील बॅटरी अधिक शक्तिशाली होईल की नाही आणि कमी किंमत आपल्या प्रत्येकावर परिणाम करेल.
सध्या, उद्योग बॅटरीची ऊर्जा घनता वाढवताना बॅटरीची सुरक्षा सुधारण्यासाठी वचनबद्ध आहे. बॅटरीच्या कार्यक्षमतेत सुधारणा नूतनीकरणक्षम ऊर्जेच्या वापराद्वारे हवामानातील बदलांना तोंड देण्यास देखील मदत करते.
योशिनोच्या मते, पुढील 10 वर्षांत बॅटरी उद्योगावर लिथियम-आयन बॅटरीचे वर्चस्व राहील, परंतु नवीन तंत्रज्ञानाचा विकास आणि उदय देखील उद्योगाचे मूल्यांकन आणि संभावनांना बळकट करत राहील. योशिनो अकिरा यांनी फर्स्ट बिझनेस न्यूजला सांगितले की भविष्यात लिथियम बॅटरीची उर्जा घनता वर्तमानाच्या 1.5 पट ते 2 पट पोहोचू शकते, याचा अर्थ बॅटरी लहान होईल. "यामुळे सामग्री कमी होते आणि त्यामुळे किंमत कमी होते, परंतु सामग्रीच्या किंमतीत लक्षणीय घट होणार नाही." ते म्हणाले, “लिथियम-आयन बॅटरीच्या किंमतीतील कपात 10% ते 30% च्या दरम्यान आहे. किंमत निम्मी करायची जास्त अवघड आहे. "
भविष्यात इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे वेगाने चार्ज होतील का? प्रत्युत्तरादाखल अकिरा योशिनो यांनी सांगितले की, मोबाईल फोन ५-१० मिनिटांत भरतो, जे प्रयोगशाळेत साध्य झाले आहे. परंतु जलद चार्जिंगसाठी मजबूत व्होल्टेज आवश्यक आहे, जे बॅटरीच्या आयुष्यावर परिणाम करेल. वास्तविक अनेक परिस्थितींमध्ये, लोकांना विशेषतः जलद शुल्क आकारण्याची आवश्यकता नसते.
सुरुवातीच्या लीड-ऍसिड बॅटरीपासून, टोयोटा सारख्या जपानी कंपन्यांचे मुख्य आधार असलेल्या निकेल-मेटल हायड्राइड बॅटरीपर्यंत, टेस्ला रोस्टरने 2008 मध्ये वापरलेल्या लिथियम-आयन बॅटरीपर्यंत, पारंपारिक द्रव लिथियम-आयन बॅटऱ्यांनी पॉवर बॅटरीवर वर्चस्व गाजवले आहे. दहा वर्षे बाजार. भविष्यात, ऊर्जा घनता आणि सुरक्षा आवश्यकता आणि पारंपारिक लिथियम-आयन बॅटरी तंत्रज्ञान यांच्यातील विरोधाभास अधिकाधिक ठळक होईल.
परदेशातील कंपन्यांच्या प्रयोगांना आणि सॉलिड-स्टेट बॅटरी उत्पादनांना प्रतिसाद म्हणून, अकिरा योशिनो म्हणाले: “मला वाटते सॉलिड-स्टेट बॅटरी भविष्यातील दिशा दर्शवतात आणि अजूनही सुधारणेला खूप वाव आहे. मला आशा आहे की लवकरच नवीन प्रगती दिसेल.”
त्यांनी असेही सांगितले की सॉलिड-स्टेट बॅटरी लिथियम-आयन बॅटरीसारख्याच तंत्रज्ञानाच्या असतात. "तंत्रज्ञानाच्या सुधारणेमुळे, लिथियम आयन पोहण्याचा वेग सध्याच्या वेगाच्या 4 पटीने वाढू शकतो." अकिरा योशिनो यांनी फर्स्ट बिझनेस न्यूजच्या पत्रकाराला सांगितले.
सॉलिड-स्टेट बॅटरी या लिथियम-आयन बॅटरी असतात ज्या सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रोलाइट्स वापरतात. कारण पारंपारिक लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रोलाइट्स संभाव्य स्फोटक सेंद्रिय इलेक्ट्रोलाइटची जागा घेतात, यामुळे उच्च ऊर्जा घनता आणि उच्च सुरक्षा कार्यक्षमता या दोन प्रमुख समस्यांचे निराकरण होते. सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रोलाइट्सचा वापर समान उर्जेवर केला जातो इलेक्ट्रोलाइटची जागा घेणारी बॅटरी उच्च उर्जा घनता असते, त्याच वेळी जास्त शक्ती आणि जास्त वेळ वापरते, जी लिथियम बॅटरीच्या पुढील पिढीचा विकास प्रवृत्ती आहे.
परंतु सॉलिड-स्टेट बॅटरियांना खर्च कमी करणे, घन इलेक्ट्रोलाइट्सची सुरक्षितता सुधारणे आणि चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग दरम्यान इलेक्ट्रोड आणि इलेक्ट्रोलाइट्समधील संपर्क राखणे यासारख्या आव्हानांचा सामना करावा लागतो. सध्या, अनेक जागतिक दिग्गज कार कंपन्या सॉलिड-स्टेट बॅटरीसाठी R & D मध्ये मोठ्या प्रमाणावर गुंतवणूक करत आहेत. उदाहरणार्थ, टोयोटा सॉलिड-स्टेट बॅटरी विकसित करत आहे, परंतु किंमत उघड केलेली नाही. संशोधन संस्थांचा अंदाज आहे की 2030 पर्यंत, जागतिक सॉलिड-स्टेट बॅटरीची मागणी 500 GWh पर्यंत जाण्याची अपेक्षा आहे.
अकिरा योशिनोसोबत नोबेल पारितोषिक सामायिक करणारे प्रोफेसर व्हिटिंगहॅम म्हणाले की, स्मार्ट फोनसारख्या छोट्या इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये सॉलिड-स्टेट बॅटरीचा वापर केला जाऊ शकतो. "कारण मोठ्या प्रमाणात सिस्टीमच्या वापरामध्ये अजूनही मोठ्या समस्या आहेत." प्रोफेसर विटिंगहॅम म्हणाले.