नोबेल पुरस्कार विजेता अकिरा योशिनो: लिथियम ब्याट्री अझै दस वर्षमा ब्याट्री उद्योगमा हावी हुनेछ

[भविष्यमा लिथियम ब्याट्रीहरूको ऊर्जा घनत्व वर्तमानको 1.5 गुणादेखि 2 गुणासम्म पुग्न सक्छ, जसको मतलब ब्याट्रीहरू साना हुनेछन्। ]
[लिथियम-आयन ब्याट्री लागत घटाउने दायरा 10% र 30% को बीचमा छ। मूल्य आधा गर्न गाह्रो छ। ]
स्मार्टफोनदेखि विद्युतीय कारसम्म, ब्याट्री प्रविधिले बिस्तारै जीवनको हरेक पक्षमा प्रवेश गरिरहेको छ। त्यसोभए, भविष्यको ब्याट्री कुन दिशामा विकास हुनेछ र यसले समाजमा के परिवर्तन ल्याउनेछ? यी प्रश्नहरूलाई दिमागमा राख्दै, पहिलो वित्तीय रिपोर्टरले गत महिना लिथियम-आयन ब्याट्रीका लागि रसायनशास्त्रमा नोबेल पुरस्कार जित्ने जापानी वैज्ञानिक अकिरा योशिनोको अन्तर्वार्ता लिए।
योशिनोको विचारमा, लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूले अझै पनि आगामी १० वर्षमा ब्याट्री उद्योगमा हावी हुनेछन्। आर्टिफिसियल इन्टेलिजेन्स र इन्टरनेट अफ थिंग्स जस्ता नयाँ प्रविधिहरूको विकासले लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको आवेदन सम्भावनाहरूमा "अकल्पनीय" परिवर्तन ल्याउनेछ।
अकल्पनीय परिवर्तन
जब योशिनो "पोर्टेबल" शब्दको बारेमा सचेत भए, उनले महसुस गरे कि समाजलाई नयाँ ब्याट्री चाहिन्छ। सन् १९८३ मा विश्वको पहिलो लिथियम ब्याट्री जापानमा जन्मिएको थियो । योशिनो अकिराले रिचार्जेबल लिथियम-आयन ब्याट्रीको विश्वको पहिलो प्रोटोटाइप उत्पादन गर्‍यो, र भविष्यमा स्मार्टफोन र विद्युतीय सवारी साधनहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको विकासमा उत्कृष्ट योगदान पुर्‍याउनेछ।
गत महिना, अकिरा योशिनोले नम्बर 1 वित्तीय पत्रकारसँगको एक विशेष अन्तर्वार्तामा भने कि उनले नोबेल पुरस्कार जितेको थाहा पाएपछि, उनीसँग "कुनै वास्तविक भावना छैन।" "पूर्ण अन्तर्वार्ताले पछि मलाई धेरै व्यस्त बनायो, र म धेरै खुसी हुन सकिन।" अकिरा योशिनोले भने। तर डिसेम्बरमा अवार्ड पाउने दिन नजिकिँदै गर्दा अवार्डको वास्तविकता झन् बलियो हुँदै गएको छ ।
विगत 30 वर्षमा, 27 जापानी वा जापानी विद्वानहरूले रसायनशास्त्रमा नोबेल पुरस्कार जितेका छन्, तर तिनीहरूमध्ये अकिरा योशिनो लगायत दुई जनाले मात्र कर्पोरेट अनुसन्धानकर्ताको रूपमा पुरस्कार प्राप्त गरेका छन्। "जापानमा, अनुसन्धान संस्थान र विश्वविद्यालयका अनुसन्धानकर्ताहरूले सामान्यतया पुरस्कारहरू पाउँछन्, र उद्योगका केही कर्पोरेट अनुसन्धानकर्ताहरूले पुरस्कार जितेका छन्।" अकिरा योशिनोले पहिलो वित्तीय पत्रकारलाई भने। उनले उद्योगको अपेक्षालाई पनि जोड दिए । कम्पनी भित्र नोबेल स्तरको अनुसन्धान धेरै छ, तर जापानी उद्योगले आफ्नो नेतृत्व र दक्षतामा सुधार गर्नुपर्छ भन्ने उनको विश्वास छ।
योशिनो अकिराले आर्टिफिसियल इन्टेलिजेन्स र इन्टरनेट अफ थिंग्स जस्ता नयाँ प्रविधिहरूको विकासले लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको प्रयोग सम्भावनाहरूमा "अकल्पनीय" परिवर्तन ल्याउने विश्वास गर्छन्। उदाहरणका लागि, सफ्टवेयरको विकासले ब्याट्री डिजाइन प्रक्रिया र नयाँ सामग्रीको विकासलाई गति दिनेछ, र ब्याट्रीको प्रयोगलाई असर गर्न सक्छ, ब्याट्रीलाई उत्तम वातावरणमा प्रयोग गर्न अनुमति दिन्छ।
योशिनो अकिरा विश्वव्यापी जलवायु परिवर्तनका समस्याहरू समाधान गर्न आफ्नो अनुसन्धानको योगदानको बारेमा पनि धेरै चिन्तित छन्। उनले फर्स्ट फाइनान्सियल जर्नलिस्टलाई दुई कारणले सम्मानित भएको बताए । पहिलो भनेको स्मार्ट मोबाइल समाजको विकासमा योगदान दिनु हो; दोस्रो भनेको विश्वव्यापी वातावरण संरक्षणको लागि महत्त्वपूर्ण माध्यम प्रदान गर्नु हो। "वातावरण संरक्षणमा योगदान भविष्यमा थप र अधिक स्पष्ट हुनेछ। एकै साथ, यो एक ठूलो व्यापार अवसर पनि हो।" अकिरा योशिनोले एक वित्तीय रिपोर्टरलाई भने।
योशिनो अकिराले मेइजो युनिभर्सिटीमा एक प्राध्यापकको रूपमा व्याख्यानको क्रममा विद्यार्थीहरूलाई ग्लोबल वार्मिंगको प्रतिरोधका रूपमा नवीकरणीय उर्जा र ब्याट्रीको प्रयोगको लागि जनताको उच्च अपेक्षालाई ध्यानमा राख्दै वातावरणीय मुद्दाहरूमा विचारहरू सहित आफ्नै जानकारी दिने बताए। "
ब्याट्री उद्योगमा कसले प्रभुत्व जमाउनेछ
ब्याट्री प्रविधिको विकासले ऊर्जा क्रान्तिको सुरुवात गर्‍यो। स्मार्ट फोनदेखि विद्युतीय कारसम्म, ब्याट्री प्रविधि सर्वव्यापी छ, जसले मानिसको जीवनको हरेक पक्षलाई परिवर्तन गर्छ। भविष्यको ब्याट्री अधिक शक्तिशाली र कम लागत हुनेछ कि हामी प्रत्येकलाई असर गर्नेछ।
वर्तमानमा, उद्योग ब्याट्रीको ऊर्जा घनत्व बढाउँदै ब्याट्रीको सुरक्षा सुधार गर्न प्रतिबद्ध छ। ब्याट्री कार्यसम्पादनको सुधारले नवीकरणीय ऊर्जाको प्रयोग मार्फत जलवायु परिवर्तनलाई सम्बोधन गर्न पनि मद्दत गर्दछ।
योशिनोको विचारमा, लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूले अझै पनि आगामी 10 वर्षहरूमा ब्याट्री उद्योगमा प्रभुत्व जमाउनेछ, तर नयाँ प्रविधिहरूको विकास र वृद्धिले पनि उद्योगको मूल्याङ्कन र सम्भावनाहरूलाई बलियो बनाउन जारी राख्नेछ। योशिनो अकिराले फर्स्ट बिजनेस न्यूजलाई भने कि भविष्यमा लिथियम ब्याट्रीको ऊर्जा घनत्व वर्तमानको 1.5 गुणा देखि 2 गुणा पुग्न सक्छ, जसको मतलब ब्याट्री सानो हुनेछ। "यसले सामग्री घटाउँछ र यसरी लागत घटाउँछ, तर सामग्रीको लागतमा उल्लेखनीय कमी हुनेछैन।" उनले भने, “लिथियम-आयन ब्याट्रीको लागतमा अधिकतम १०% देखि ३०% सम्मको कमी छ। मुल्य आधा गर्न चाहनु झनै गाह्रो छ। "
के भविष्यमा इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू छिटो चार्ज हुनेछ? जवाफमा अकिरा योशिनोले ५–१० मिनेटमा मोबाइल फोन भरिन्छ, जुन प्रयोगशालामा प्राप्त भएको बताइन् । तर छिटो चार्ज गर्न बलियो भोल्टेज चाहिन्छ, जसले ब्याट्रीको जीवनलाई असर गर्छ। वास्तविकतामा धेरै परिस्थितिहरूमा, मानिसहरूले विशेष रूपमा छिटो चार्ज गर्न आवश्यक नहुन सक्छ।
प्रारम्भिक लीड-एसिड ब्याट्रीहरूबाट, टोयोटा जस्ता जापानी कम्पनीहरूको मुख्य आधार निकेल-मेटल हाइड्राइड ब्याट्रीहरू, टेस्ला रोस्टरले 2008 मा प्रयोग गरेको लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू सम्म, परम्परागत तरल लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूले पावर ब्याट्रीमा प्रभुत्व जमाएको छ। दस वर्षको लागि बजार। भविष्यमा, ऊर्जा घनत्व र सुरक्षा आवश्यकताहरू र परम्परागत लिथियम-आयन ब्याट्री प्रविधि बीचको विरोधाभास बढ्दो रूपमा प्रमुख हुनेछ।
विदेशी कम्पनीहरूका प्रयोगहरू र ठोस-राज्य ब्याट्री उत्पादनहरूको प्रतिक्रियामा, अकिरा योशिनोले भने: "मलाई लाग्छ कि ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरूले भविष्यको दिशा प्रतिनिधित्व गर्दछ, र सुधारको लागि अझै धेरै ठाउँ छ। म चाँडै नयाँ प्रगति हेर्न आशा गर्छु। ”
उनले यो पनि भने कि ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरू टेक्नोलोजीमा लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू जस्तै छन्। "प्रविधिको सुधार मार्फत, लिथियम आयन पौडीको गति अन्ततः हालको गतिको लगभग 4 गुणा पुग्न सक्छ।" अकिरा योशिनोले फर्स्ट बिजनेस न्यूजमा पत्रकारलाई भने।
ठोस-राज्य ब्याट्रीहरू लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू हुन् जसले ठोस-राज्य इलेक्ट्रोलाइटहरू प्रयोग गर्दछ। किनभने ठोस-राज्य इलेक्ट्रोलाइटहरूले परम्परागत लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूमा सम्भावित विस्फोटक जैविक इलेक्ट्रोलाइटलाई प्रतिस्थापन गर्दछ, यसले उच्च ऊर्जा घनत्व र उच्च सुरक्षा प्रदर्शनको दुई प्रमुख समस्याहरू समाधान गर्दछ। ठोस-स्टेट इलेक्ट्रोलाइटहरू एउटै ऊर्जामा प्रयोग गरिन्छ। इलेक्ट्रोलाइट प्रतिस्थापन गर्ने ब्याट्रीमा उच्च ऊर्जा घनत्व हुन्छ, एकै समयमा ठूलो शक्ति र लामो समय प्रयोग हुन्छ, जुन लिथियम ब्याट्रीहरूको अर्को पुस्ताको विकास प्रवृत्ति हो।
तर ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरूले लागत घटाउने, ठोस इलेक्ट्रोलाइटहरूको सुरक्षा सुधार गर्ने, चार्ज गर्ने र डिस्चार्ज गर्दा इलेक्ट्रोडहरू र इलेक्ट्रोलाइटहरू बीचको सम्पर्क कायम राख्ने जस्ता चुनौतीहरू पनि सामना गर्छन्। हाल, धेरै विश्वव्यापी विशाल कार कम्पनीहरूले ठोस-स्टेट ब्याट्रीहरूको लागि आर एन्ड डीमा ठूलो लगानी गरिरहेका छन्। उदाहरणका लागि, टोयोटाले ठोस-स्टेट ब्याट्री विकास गरिरहेको छ, तर लागत खुलासा गरिएको छैन। अनुसन्धान संस्थाहरूले भविष्यवाणी गरेका छन् कि २०३० सम्ममा विश्वव्यापी ठोस राज्य ब्याट्रीको माग ५०० GWh पुग्ने अपेक्षा गरिएको छ।
अकिरा योशिनोसँग नोबेल पुरस्कार बाँड्ने प्रोफेसर ह्वाइटिङह्यामले भने कि स्मार्ट फोन जस्ता साना इलेक्ट्रोनिक्समा प्रयोग हुने ठोस-स्टेट ब्याट्री पहिलो हुन सक्छ। "किनभने ठूला-ठूला प्रणालीहरूको प्रयोगमा अझै ठूलो समस्याहरू छन्।" प्रोफेसर विटिंगमले भने।